Engineering control and readout of superconducting qubits
超导量子位的工程控制和读出
基本信息
- 批准号:2431604
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- 金额:--
- 依托单位:
- 依托单位国家:英国
- 项目类别:Studentship
- 财政年份:2020
- 资助国家:英国
- 起止时间:2020 至 无数据
- 项目状态:未结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
Superconducting qubits are a promising candidate for quantum computing and processing applications. Widely used in industry and academia is the transmon qubit, composed of a Josephson junction shunted by a large capacitor. These man-made atoms offer the benefit of being able to tune parameters via fabrication and offer ease of readout and control via coupling to a superconducting resonator. As the superconducting qubit community looks towards the future, a strong contender for an alternative is the fluxonium qubit, which is instead shunted by a large inductance and is resilient to charge fluctuations. As interest in the fluxonium continues to grow, the goal of this project is to first optimize readout parameters to achieve high performance measurement fidelity, and subsequently realize this experimentally. This project will be a continuation of the work I have completed during my Project B involving numerical and analytical optimization. The aim is to use the results from my Project B in order to identify the appropriate parameter regime to apply in the laboratory. Improved readout capabilities directly enable efficient characterization of the fluxonium which further improves the ability to calibrate the fluxonium gates as efficiently as possible. Thus, the future perspectives for the project will include efficient calibration of high fidelity gates and the implementation of both readout and gates in multi-qubit architectures. We ultimately want to answer the question: What is the best approach to implement high fidelity operations on fluxonium qubits? Additionally, superconducting qubits det ups require extensive shielding, attenuation, and filtering to protect against various sources of decoherence. Custom-made Eccosorb infrared filters are widely used in the superconducting qubit community, but little work has characterized their direct impact on qubit performance. We aim to build, characterize, and implement these filters to ultimately propose the optimal configuration to protect qubits against decoherence caused by high frequency photons. Other key learning objectives include, but are not limited to, learning how to design samples and understanding the control electronics and software required to run the experiments.
超导量子比特是量子计算和处理应用的一个很有前途的候选者。在工业和学术界中广泛使用的是跨量子比特,它由一个由大电容并联的约瑟夫森结组成。这些人造原子的好处是能够通过制造来调整参数,并通过耦合到超导谐振器来提供轻松的读出和控制。随着超导量子比特界展望未来,另一种选择的有力竞争者是通量量子比特,它被大电感分流,对电荷波动具有弹性。随着人们对通量的兴趣持续增长,该项目的目标是首先优化读出参数以实现高性能测量保真度,然后通过实验实现这一点。这个项目将是我在B项目期间完成的涉及数值和分析优化的工作的继续。目的是使用我的项目B的结果,以确定适用于实验室的适当参数制度。改进的读出能力直接实现了对通量的有效表征,从而进一步提高了尽可能高效地校准通量栅极的能力。因此,该项目的未来前景将包括高保真门的有效校准以及在多量子比特体系结构中实现读出和门。我们最终想要回答的问题是:怎样才是实现高保真操作的最好方法?此外,超导量子比特检测需要广泛的屏蔽、衰减和过滤,以防止各种消相干源。定制的Ecoosorb红外滤光片被广泛应用于超导量子比特领域,但很少有人研究它们对量子比特性能的直接影响。我们的目标是构建、表征和实现这些滤波器,以最终提出保护量子比特免受高频光子退相干影响的最佳配置。其他关键的学习目标包括,但不限于,学习如何设计样品,以及了解运行实验所需的控制电子设备和软件。
项目成果
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