Вышедшие номера
Home » Письма в журнал технической физики » Год 2024, выпуск 4 » Статья стр. 10
<<<>>>
Узкоперестраиваемый кубит-трансмон с оптимизированной формой шунтирующей емкости
Егорова Е.Ю.1,2,3, Казьмина А.С.1,2,3, Москаленко И.Н.2
1Российский квантовый центр, Москва, Россия
2Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС", Москва, Россия
3Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет), Долгопрудный, Московская обл., Россия
Email: yelena.egorova@phystech.edu
Поступила в редакцию: 18 сентября 2023 г.
В окончательной редакции: 10 ноября 2023 г.
Принята к печати: 10 ноября 2023 г.
Выставление онлайн: 31 января 2024 г.
PDF версия
Предложена оптимизированная топология трансмона для использования в качестве базового элемента в сверхпроводниковом квантовом процессоре. Получена аналитическая формула для уровней энергии трансмона с тремя джозефсоновскими контактами. Показано, что трехконтактный трансмон позволяет получить более узкий диапазон перестройки частоты по сравнению с двухконтактным трансмоном при сопоставимых размерах джозефсоновских контактов в составе структуры, что снижает чувствительность к потоковому шуму. Проведено электромагнитное моделирование распределения электрического поля на технологических поверхностях. Показано, что круглая форма шунтирующей емкости трансмона уменьшает диэлектрические потери на интерфейсах по сравнению с наиболее распространенной крестообразной формой. Ключевые слова: кубит-трансмон, джозефсоновские переходы, технологические интерфейсы.
  1. J. Koch, T.M. Yu, J. Gambetta, A.A. Houck, D.I. Schuster, J. Majer, A. Blais, M.H. Devoret, S.M. Girvin, R.J. Schoelkopf, Phys. Rev. A, 76 (4), 042319 (2007). DOI: 10.1103/PhysRevA.76.042319
  2. F. Arute, K. Arya, R. Babbush, D. Bacon, J.C. Bardin, R. Barends, R. Biswas, S. Boixo, F.G.S.L. Brandao, D.A. Buell, B. Burkett, Y. Chen, Z. Chen, B. Chiaro, R. Collins, W. Courtney, A. Dunsworth, E. Farhi, B. Foxen, A. Fowler, C. Gidney, M. Giustina, R. Graff, K. Guerin, S. Habegger, M.P. Harrigan, M.J. Hartmann, A. Ho, M. Hoffmann, T. Huang, T.S. Humble, S.V. Isakov, E. Jeffrey, Z. Jiang, D. Kafri, K. Kechedzhi, J. Kelly, P.V. Klimov, S. Knysh, A. Korotkov, F. Kostritsa, D. Landhuis, M. Lindmark, E. Lucero, D. Lyakh, S. Mandra, J.R. McClean, M. McEwen, A. Megrant, X. Mi, K. Michielsen, M. Mohseni, J. Mutus, O. Naaman, M. Neeley, C. Neill, M.Y. Niu, E. Ostby, A. Petukhov, J.C. Platt, C. Quintana, E.G. Rieffel, P. Roushan, N.C. Rubin, D. Sank, K.J. Satzinger, V. Smelyanskiy, K.J. Sung, M.D. Trevithick, A. Vainsencher, B. Villalonga, T. White, Z.J. Yao, P. Yeh, A. Zalcman, H. Neven, J.M. Martinis, Nature, 574 (7779), 505 (2019). DOI: 10.1038/s41586-019-1666-5
  3. C.K. Andersen, A. Remm, S. Lazar, S. Krinner, N. Lacroix, G.J. Norris, M. Gabureac, C. Eichler, A. Wallraff, Nat. Phys., 16 (8), 875 (2020). DOI: 10.1038/s41567-020-0920-y
  4. F. Yan, S. Gustavsson, A. Kamal, J. Birenbaum, A.P. Sears, D. Hover, T.J. Gudmundsen, D. Rosenberg, G. Samach, S. Weber, J.L. Yoder, T.P. Orlando, J. Clarke, A.J. Kerman, W.D. Oliver, Nat. Commun., 7 (1), 12964 (2016). DOI: 10.1038/ncomms12964 (2016)
  5. L.B. Nguyen, Y.-H. Lin, A. Somoroff, R. Mencia, N. Grabon, V.E. Manucharyan, Phys. Rev. X, 9 (4), 041041 (2019). DOI: 10.1103/PhysRevX.9.041041
  6. Z. Li, P. Liu, P. Zhao, Z. Mi, H. Xu, X. Liang, T. Su, W. Sun, G. Xue, J.-N. Zhang, W. Liu, Y. Jin, H. Yu, Error per single-qubit gate below 10-4 in a superconducting qubit, arXiv:2302.08690 (2023). DOI: 10.48550/arXiv.2302.08690
  7. R. Barends, J. Kelly, A. Megrant, D. Sank, E. Jeffrey, Y. Chen, Y. Yin, B. Chiaro, J. Mutus, C. Neill, P. O'Malley, P. Roushan, J. Wenner, T.C. White, A.N. Cleland, J.M. Martinis, Phys. Rev. Lett., 111 (8), 080502 (2013). DOI: 10.1103/PhysRevLett.111.080502
  8. C. Wang, C. Axline, Y.Y. Gao, T. Brecht, Y. Chu, L. Frunzio, M.H. Devoret, R.J. Schoelkopf, Appl. Phys. Lett., 107 (16), 162601 (2015). DOI: 10.1063/1.4934486
  9. J. Wenner, R. Barends, R.C. Bialczak, Y. Chen, J. Kelly, E. Lucero, M. Mariantoni, A. Megrant, P.J.J. O'Malley, D. Sank, A. Vainsencher, H. Wang, T.C. White, Y. Yin, J. Zhao, A.N. Cleland, J.M. Martinis, Appl. Phys. Lett., 99 (11), 113513 (2011). DOI: 10.1063/1.3637047
  10. J.M. Gambetta, C.E. Murray, Y.-K.-K. Fung, D.T. McClure, O. Dial, W. Shanks, J.W. Sleight, M. Steffen, IEEE Trans. Appl. Supercond., 27 (1), 1700205 (2017). DOI: 10.1109/TASC.2016.2629670
  11. J.M. Martinis, K.B. Cooper, R. McDermott, M. Steffen, M. Ansmann, K.D. Osborn, K. Cicak, S. Oh, D.P. Pappas, R.W. Simmonds, C.C. Yu, Phys. Rev. Lett., 95 (21), 210503 (2005). DOI: 10.1103/PhysRevLett.95.210503
  12. J. Lisenfeld, G.J. Grabovskij, C. Muller, J.H. Cole, G. Weiss, A.V. Ustinov, Nat. Commun., 6, 6182 (2015). DOI: 10.1038/ncomms7182
  13. J. Braumuller, L. Ding, A.P. Vepsalainen, Y. Sung, M. Kjaergaard, T. Menke, R. Winik, D. Kim, B.M. Niedzielski, A. Melville, J.L. Yoder, C.F. Hirjibehedin, T.P. Orlando, S. Gustavsson, W.D. Oliver, Phys. Rev. Appl., 13 (5), 054079 (2020). DOI: 10.1103/PhysRevApplied.13.054079
  14. J.M. Chavez-Garcia, F. Solgun, J.B. Hertzberg, O. Jinka, M. Brink, B. Abdo, Phys. Rev. Appl., 18 (3), 034057 (2022). DOI: 10.48550/arXiv.2203.04164
  15. J. Braumuller, M. Sandberg, M.R. Vissers, A. Schneider, S. Schlor, L. Grunhaupt, H. Rotzinger, M. Marthaler, A. Lukashenko, A. Dieter, A.V. Ustinov, M. Weides, D.P. Pappas, Appl. Phys. Lett., 108 (3), 032601 (2016). DOI: 10.1063/1.4940230
  16. J. Rahamim, T. Behrle, M.J. Peterer, A. Patterson, P.A. Spring, T. Tsunoda, R. Manenti, G. Tancredi, P.J. Leek, Appl. Phys. Lett., 110 (22), 222602 (2017). DOI: 10.1063/1.4984299
  17. S.A. Caldwell, N. Didier, C.A. Ryan, E.A. Sete, A. Hudson, P. Karalekas, R. Manenti, M.P. da Silva, R. Sinclair, E. Acala, N. Alidoust, J. Angeles, A. Bestwick, M. Block, B. Bloom, A. Bradley, C. Bui, L. Capelluto, R. Chilcott, J. Cordova, G. Crossman, M. Curtis, S. Deshpande, T. El Bouayadi, D. Girshovich, S. Hong, K. Kuang, M. Lenihan, T. Manning, A. Marchenkov, J. Marshall, R. Maydra, Y. Mohan, W. O'Brien, C. Osborn, J. Otterbach, A. Papageorge, J.-P. Paquette, M. Pelstring, A. Polloreno, G. Prawiroatmodjo, V. Rawat, M. Reagor, R. Renzas, N. Rubin, D. Russell, M. Rust, D. Scarabelli, M. Scheer, M. Selvanayagam, R. Smith, A. Staley, M. Suska, N. Tezak, D.C. Thompson, T.-W. To, M. Vahidpour, N. Vodrahalli, T. Whyland, K. Yadav, W. Zeng, C. Rigetti, Phys. Rev. Appl., 10 (3), 034050 (2018). DOI: 10.1103/PhysRevApplied.10.034050
  18. U. Vool, M. Devoret, Int. J. Circuit Theory Appl., 45 (7), 897 (2017). DOI: 10.1002/cta.2359
  19. S.M. Girvin, in Quantum machines: measurement and control of engineered quantum systems (Oxford University Press, 2014), p. 113--256. DOI: 10.1093/acprof:oso/9780199681181.003.0003
  20. M.D. Hutchings, J.B. Hertzberg, Y. Liu, N.T. Bronn, G.A. Keefe, M. Brink, J.M. Chow, B.L.T. Plourde, Phys. Rev. Appl., 8 (4), 044003 (2017). DOI: 10.1103/PhysRevApplied.8.044003
  21. A. Dunsworth, A. Megrant, C. Quintana, Z. Chen, R. Barends, B. Burkett, B. Foxen, Y. Chen, B. Chiaro, A. Fowler, R. Graff, E. Jeffrey, J. Kelly, E. Lucero, J.Y. Mutus, M. Neeley, C. Neill, P. Roushan, D. Sank, A. Vainsencher, J. Wenner, T.C. White, J.M. Martinis, Appl. Phys. Lett., 111 (2), 022601 (2017). DOI: 10.1063/1.4993577

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.

Учредители

Издатель

© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme