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W波段超导动力学电感量子比特(Kineticon)的初步设计

量子物理 2021-06-02 v3 超导电性

摘要

超导量子比特在量子计算研究与产业中被广泛使用。我们描述了一种在W波段频率工作的超导动力学电感量子比特(并引入术语Kineticon来指代它),其带有提供非谐性的非线性纳米线部分,以实现两个不同的量子能态。在更高频率下操作量子比特可放宽这些器件对稀释制冷机温度的要求,并为大量量子比特的多路复用铺平道路。毫米波操作需要具有相对较高TcT_c的超导体,这意味着较高的能隙频率2Δ/h\Delta/h,超过该频率光子会破坏库珀对。例如,NbTiN的Tc=15KT_c =15\,\text{K},其能隙频率接近1.4 THz,远高于铝(90 GHz),从而允许在整个毫米波段内工作。在此我们描述了一个嵌入三维腔中的W波段Kineticon量子比特的设计与仿真,并对所得场分布进行了经典电磁计算。

关键词

引用

@article{arxiv.2012.08654,
  title  = {Initial Design of a W-band Superconducting Kinetic Inductance Qubit (Kineticon)},
  author = {Farzad B. Faramarzi and Peter K. Day and Jacob Glasby and Sasha Sypkens and Marco Colangelo and Ralph Chamberlin and Mohammad Mirhosseini and Kevin Schmidt and Karl K. Berggren Philip Mauskopf},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2012.08654},
  year   = {2021}
}