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栅极可调约瑟夫森干涉仪阵列中的受保护杂化超导量子比特

量子物理 2022-12-02 v2 介观与纳米尺度物理

摘要

我们提出了一种基于由半导体约瑟夫森干涉仪连接的超导岛模块化阵列的受保护量子比特。当栅极调谐至平衡并受半个磁通量子抑制时,单个干涉仪实现有效的 cos2ϕ\cos2\phi 元件,在超导岛之间交换“库珀对对”。如果一个大电容跨接在阵列两端,该电路形成受保护量子比特,因为其简并基态在零偏移电荷和半个磁通量子附近的较大窗口内对偏移电荷和磁场涨落具有鲁棒性。若各元件平衡,该保护窗口随干涉仪数量增加而变宽。我们使用有效自旋模型描述该系统,并表明量子相变点设定了保护被破坏的临界磁通值。

关键词

引用

@article{arxiv.2112.06907,
  title  = {Protected hybrid superconducting qubit in an array of gate-tunable Josephson interferometers},
  author = {Constantin Schrade and Charles M. Marcus and András Gyenis},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2112.06907},
  year   = {2022}
}