JP2019036625A - 超伝導磁束量子ビット制御装置 - Google Patents
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Description
また、本発明の超伝導磁束量子ビット制御装置の1構成例において、前記周波数可変共振器は、第2のジョセフソン接合を含む第2の超伝導ループ回路と、この第2の超伝導ループ回路と接続された分布定数型の共振回路とから構成されることを特徴とするものである。
また、本発明の超伝導磁束量子ビット制御装置の1構成例において、前記マイクロ波発生装置は、前記周波数可変共振器に前記マイクロ波を照射することを特徴とするものである。
また、本発明の超伝導磁束量子ビット制御装置の1構成例において、前記マイクロ波発生装置は、前記分布定数型の共振回路にマイクロ波電流を供給することにより、前記周波数可変共振器にマイクロ波を印加することを特徴とするものである。
また、本発明の超伝導磁束量子ビット制御装置の1構成例は、前記磁場発生装置から印加される磁場によって設定される前記超伝導磁束量子ビットの動作点付近で、前記第2の超伝導ループ回路を貫く磁束に対する前記周波数可変共振器の共鳴角周波数の傾きが0より大きくなるように、前記第1、第2の超伝導ループ回路の寸法が設定されていることを特徴とするものである。
また、本発明の超伝導磁束量子ビット制御装置の1構成例は、前記超伝導磁束量子ビットのエネルギーギャップによって規定される状態のエネルギーに対する前記超伝導磁束量子ビットのエネルギー離調を、前記磁場発生装置から印加される磁場により正または負とすることを特徴とするものである。
図1に示すように、本発明の超伝導磁束量子ビット制御装置は、超伝導量子干渉素子(SQUID:Superconducting QUantum Interference Device)10および共振回路11を含む周波数可変共振器1と、周波数可変共振器1にマイクロ波を印加するマイクロ波発生装置2と、被制御対象の超伝導磁束量子ビット3と、超伝導磁束量子ビット3および周波数可変共振器1に対して磁場を印加する磁場発生装置4とから構成されている。
上記のハミルトニアンから超伝導磁束量子ビット3のエネルギー固有値Eを求めると、次式のようになる。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図4は本発明の第1の実施例に係る超伝導磁束量子ビット制御装置の構成を示す図である。本実施例では、SQUIDを含む集中定数型LC共振器を用い、超伝導磁束量子ビットのエネルギー制御を行う例を示す。本実施例の超伝導磁束量子ビット制御装置は、SQUID10aおよび共振回路11aを含む周波数可変共振器1aと、マイクロ波発生装置2aと、超伝導磁束量子ビット3aと、磁場発生装置4とから構成されている。
次に、本発明の第2の実施例について説明する。図8は本発明の第2の実施例に係る超伝導磁束量子ビット制御装置の構成を示す図である。本実施例では、SQUIDを含む分布定数型伝送線路共振器を用い、超伝導磁束量子ビットのエネルギー制御を行う例を示す。本実施例の超伝導磁束量子ビット制御装置は、SQUID10bおよび共振回路11bを含む周波数可変共振器1bと、マイクロ波発生装置2bと、超伝導磁束量子ビット3bと、磁場発生装置4とから構成されている。
Claims (8)
- 第1のジョセフソン接合を含む第1の超伝導ループ回路と、
この第1の超伝導ループ回路と近接配置された周波数可変共振器と、
この周波数可変共振器にマイクロ波を印加するマイクロ波発生装置と、
前記第1の超伝導ループ回路および前記周波数可変共振器に対して磁場を印加する磁場発生装置とを備え、
前記第1の超伝導ループ回路は超伝導磁束量子ビットを構成し、この超伝導磁束量子ビットのエネルギーを前記マイクロ波で制御することを特徴とする超伝導磁束量子ビット制御装置。 - 請求項1記載の超伝導磁束量子ビット制御装置において、
前記周波数可変共振器は、
第2のジョセフソン接合を含む第2の超伝導ループ回路と、
この第2の超伝導ループ回路と接続された集中定数型の共振回路とから構成されることを特徴とする超伝導磁束量子ビット制御装置。 - 請求項1記載の超伝導磁束量子ビット制御装置において、
前記周波数可変共振器は、
第2のジョセフソン接合を含む第2の超伝導ループ回路と、
この第2の超伝導ループ回路と接続された分布定数型の共振回路とから構成されることを特徴とする超伝導磁束量子ビット制御装置。 - 請求項2記載の超伝導磁束量子ビット制御装置において、
前記マイクロ波発生装置は、前記周波数可変共振器に前記マイクロ波を照射することを特徴とする超伝導磁束量子ビット制御装置。 - 請求項3記載の超伝導磁束量子ビット制御装置において、
前記マイクロ波発生装置は、前記分布定数型の共振回路にマイクロ波電流を供給することにより、前記周波数可変共振器にマイクロ波を印加することを特徴とする超伝導磁束量子ビット制御装置。 - 請求項2乃至5のいずれか1項に記載の超伝導磁束量子ビット制御装置において、
前記第1の超伝導ループ回路と前記第2の超伝導ループ回路とは、一部が一体化して形成されることを特徴とする超伝導磁束量子ビット制御装置。 - 請求項2乃至6のいずれか1項に記載の超伝導磁束量子ビット制御装置において、
前記磁場発生装置から印加される磁場によって設定される前記超伝導磁束量子ビットの動作点付近で、前記第2の超伝導ループ回路を貫く磁束に対する前記周波数可変共振器の共鳴角周波数の傾きが0より大きくなるように、前記第1、第2の超伝導ループ回路の寸法が設定されていることを特徴とする超伝導磁束量子ビット制御装置。 - 請求項1乃至7のいずれか1項に記載の超伝導磁束量子ビット制御装置において、
前記超伝導磁束量子ビットのエネルギーギャップによって規定される状態のエネルギーに対する前記超伝導磁束量子ビットのエネルギー離調を、前記磁場発生装置から印加される磁場により正または負とすることを特徴とする超伝導磁束量子ビット制御装置。
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