具有 cQED 操作的双量子点中的 YSR 键量子比特
介观与纳米尺度物理
2025-06-11 v2
摘要
将两个半填充量子点连接到两个超导引线会引发键的竞争，量子点要么形成点间交换键，要么与引线形成两个独立的 Yu-Shiba-Rusinov (YSR) 屏蔽键。利用这些单重态宇称键态定义量子比特，可提供针对量子点电荷噪声的保护（归因于屏蔽准粒子的无电荷性质）以及针对磁噪声的保护（因为键能抵御磁极化）。在本文中，我们提出将一个双量子点 (DQD) 约瑟夫森结与一个 transmon 并联嵌入，以实现 YSR 键量子比特的电路量子电动力学 (cQED) 测量和操作。我们证明，在现实参数下，可以对 DQD 进行双音光谱分析，揭示出适合量子比特操作的显著参数区域。此外，可以通过量子点门实现对键态的相干操控，并通过测量电容耦合谐振器实现单次读出。最后，我们分析了噪声源，并估计门噪声对耦合的影响是量子比特退相干的主要来源。由于该量子比特免受核 Overhauser 场的影响，且不依赖自旋 - 轨道相互作用进行操作，因此与当前的 Andreev 自旋量子比特相比，可用的材料平台范围更广。
引用
@article{arxiv.2402.19261,
title = {YSR Bond Qubit in a Double Quantum Dot with cQED Operation},
author = {Gorm Ole Steffensen and Alfredo Levy Yeyati},
journal= {arXiv preprint arXiv:2402.19261},
year = {2025}
}