JP2022126641A - 量子ビットシステムの寄生容量の低減 - Google Patents
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Abstract
Description
210 第一量子ビット
211 第一電極
212 第二電極
220 第二量子ビット
230 第三量子ビット
240 第四量子ビット
241 第一電極
242 第二電極
245 SQUID
247 第一接合
249 第二接合
281、282、283、284 コプレーナ導波路アーム
290 接地面
295 ギャップ
Claims (19)
- 複数の量子ビットを備える量子ビットアレイを備えるシステムであって、前記量子ビットアレイの各量子ビットが、第一ノードに対応する第一電極と、第二ノードに対応する第二電極とを備え、
前記量子ビットアレイ中の第一量子ビットが、前記量子ビットアレイ中の第二量子ビットに対して、前記第一量子ビットに存在する電荷が前記第二量子ビットの第一ノードと前記第二量子ビットの第二ノードの各々に同じ電荷を誘起して前記第一量子ビットと前記第二量子ビットとの間の結合が低減されるようにして、位置決めされていて、
いずれのノードも共通接地を共有していない、システム。 - 前記第一量子ビットの第一電極と前記第二量子ビットの第一電極との間の距離が、前記第一量子ビットの第一電極と前記第二量子ビットの第二電極との間の距離と略同じである、請求項1に記載のシステム。
- 前記複数の量子ビットが複数の行と複数の列に配置されていて、前記第一量子ビットが、前記第二量子ビットが位置する行及び列とはそれぞれ異なる行及び異なる列に位置する、請求項1又は2に記載のシステム。
- 前記複数の量子ビットが複数の行と複数の列に配置されていて、第一量子ビットが、第二量子ビットが位置する行の直ぐ隣の行に位置する、請求項1から3のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記第一量子ビットが、前記第二量子ビットが位置する列の直ぐ隣の列に位置する、請求項4に記載のシステム。
- 前記第一量子ビットの第一ノードと前記第二量子ビットの第一ノードとの間の容量が、前記第一量子ビットの第一ノードと前記第二量子ビットの第二ノードとの間の容量と略同じである、請求項1から5のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記量子ビットアレイの各量子ビットが、前記量子ビットアレイ中の次近接量子ビットに対して、該各量子ビットに存在する電荷が該次近接量子ビットの第一ノードと該次近接量子ビットの第二ノードの各々に同じ電荷を誘起して該各量子ビットと該次近接量子ビットとの間の結合が低減されるようにして、位置決めされている、請求項1から6のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記量子ビットアレイの各量子ビットが、互いに平行に結合された第一接合及び第二接合を備え、前記第一接合及び前記第二接合の各々が前記第一電極及び前記第二電極の両方に結合され、前記第一接合及び前記第二接合の各々が前記第一電極と前記第二電極との間に位置する、請求項1から7のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記第一接合及び前記第二接合がジョセフソン接合である、請求項8に記載のシステム。
- 前記量子ビットアレイの各量子ビットが、前記第一電極及び前記第二電極の両方に結合され且つ前記第一電極と前記第二電極との間に位置する第一接合を備える、請求項1から7のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記第一接合がジョセフソン接合である、請求項10に記載のシステム。
- 各量子ビットが四つのコプレーナ導波路アームを備え、
前記四つのコプレーナ導波路アームのうち二つが、細長の第一電極に直接結合され、互いに直交する方向に沿って延伸し、
前記四つのコプレーナ導波路アームのうち他の二つが、細長の第二電極に直接結合され、互いに直交する方向に沿って延伸する、請求項1から11のいずれか一項に記載のシステム。 - 前記第一量子ビットの第一電極と前記第一量子ビットの第二電極の各々が第一方向に沿って互いに平行であり、
前記第二量子ビットの第一電極と前記第二量子ビットの第二電極が第二方向に沿って互いに平行であり、
前記第一方向が前記第二方向と直交している、請求項1から12のいずれか一項に記載のシステム。 - 前記量子ビットアレイの各量子ビットが、差動エックスモン(Xmon)量子ビットを備える、請求項1から13のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記量子ビットアレイの各量子ビットが、前記第一電極及び前記第二電極を形成している超伝導体薄膜を備える、請求項1から14のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記超伝導体薄膜がアルミニウム、ニオブ、又は窒化チタンを備える、請求項15に記載のシステム。
- 前記第一量子ビットと前記第二量子ビットとの間の結合強度が、略1GHzから略20GHzの間の周波数に同調させた前記第一量子ビットについて0MHz超0.1MHz未満である、請求項1から16のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記第一量子ビットと前記第一量子ビットから最近接の量子ビットとの間の結合強度が、略1GHzから略20GHzの間の周波数に同調させた前記第一量子ビットについて0MHz超30MHz未満である、請求項1から17のいずれか一項に記載のシステム。
- 接地面を更に備え、
前記接地面が、前記量子ビットアレイの量子ビットが位置する量子ビット面とは異なる面である、請求項1から18のいずれか一項に記載のシステム。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP4355065A1 (en) * | 2022-10-11 | 2024-04-17 | Forschungszentrum Jülich GmbH | Planar electrically floating qubit circuit structure |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6147677A (ja) * | 1984-08-15 | 1986-03-08 | Nec Corp | 超伝導集積回路接続パツド |
JPS6441879A (en) * | 1987-08-07 | 1989-02-14 | Hitachi Ltd | Superconductive quantum interferometer |
JP2003158306A (ja) * | 2001-11-21 | 2003-05-30 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 超伝導配線及びその作製方法 |
JP2004235542A (ja) * | 2003-01-31 | 2004-08-19 | Sharp Corp | クロストークノイズを低減するバス配線を備える電気回路装置、電気回路装置のバス配線の配線方法、電気回路装置のバス配線の配線システム |
JP2008525873A (ja) * | 2004-12-23 | 2008-07-17 | ディー−ウェイブ システムズ,インコーポレイテッド | 量子デバイスを備えるアナログプロセッサ |
JP2008539480A (ja) * | 2005-04-26 | 2008-11-13 | ディー−ウェイブ システムズ,インコーポレイテッド | 量子ビット状態のコピー |
US20140266406A1 (en) * | 2013-03-14 | 2014-09-18 | International Business Machines Corporation | Symmetric placement of components on a chip to reduce crosstalk induced by chip modes |
WO2017116439A1 (en) * | 2015-12-30 | 2017-07-06 | Google Inc. | Reducing surface loss and stray coupling in quantum devices using dielectric thinning |
JP2017518629A (ja) * | 2014-05-29 | 2017-07-06 | ノースロップ グラマン システムズ コーポレイションNorthrop Grumman Systems Corporation | ハイブリッド量子回路部品 |
-
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Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6147677A (ja) * | 1984-08-15 | 1986-03-08 | Nec Corp | 超伝導集積回路接続パツド |
JPS6441879A (en) * | 1987-08-07 | 1989-02-14 | Hitachi Ltd | Superconductive quantum interferometer |
JP2003158306A (ja) * | 2001-11-21 | 2003-05-30 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 超伝導配線及びその作製方法 |
JP2004235542A (ja) * | 2003-01-31 | 2004-08-19 | Sharp Corp | クロストークノイズを低減するバス配線を備える電気回路装置、電気回路装置のバス配線の配線方法、電気回路装置のバス配線の配線システム |
JP2008525873A (ja) * | 2004-12-23 | 2008-07-17 | ディー−ウェイブ システムズ,インコーポレイテッド | 量子デバイスを備えるアナログプロセッサ |
JP2008539480A (ja) * | 2005-04-26 | 2008-11-13 | ディー−ウェイブ システムズ,インコーポレイテッド | 量子ビット状態のコピー |
US20140266406A1 (en) * | 2013-03-14 | 2014-09-18 | International Business Machines Corporation | Symmetric placement of components on a chip to reduce crosstalk induced by chip modes |
JP2017518629A (ja) * | 2014-05-29 | 2017-07-06 | ノースロップ グラマン システムズ コーポレイションNorthrop Grumman Systems Corporation | ハイブリッド量子回路部品 |
WO2017116439A1 (en) * | 2015-12-30 | 2017-07-06 | Google Inc. | Reducing surface loss and stray coupling in quantum devices using dielectric thinning |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP4355065A1 (en) * | 2022-10-11 | 2024-04-17 | Forschungszentrum Jülich GmbH | Planar electrically floating qubit circuit structure |
WO2024079085A1 (en) * | 2022-10-11 | 2024-04-18 | Forschungszentrum Jülich GmbH | Planar electrically floating qubit circuit structure |
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