JP5750194B2 - 量子ビットアセンブリの状態を制御すること - Google Patents
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Description
本願は、米国特許出願第13/177,690号(2011年7月7日出願)に基づく優先権を主張し、その内容は、その全体が参照によって本明細書中に援用される。
本発明は、例えば、以下の項目を提供する。
(項目1)
量子ビット装置であって、
量子ビットと、
フィルタを通して前記量子ビットに結合された負荷であって、前記フィルタは、少なくとも、第1のパスバンドおよび第1のストップバンドを有する、負荷と、
前記量子ビットを調整することにより、前記量子ビットの関連付けられた遷移周波数を前記フィルタの第1のストップバンドにおける第1の周波数から前記フィルタの第1のパスバンドにおける第2の周波数に変更するように構成されている、量子ビット制御部と
を備える、装置。
(項目2)
前記フィルタは、複数のセルを備えるジョセフソン伝送路を備える、項目1に記載の装置。
(項目3)
前記複数のセルのそれぞれは、容量的に分路されたジョセフソン接合を備え、前記ジョセフソン接合は、関連付けられた臨界電流を有する、項目2に記載の装置。
(項目4)
前記複数のセルは、各セルと関連付けられた前記ジョセフソン接合と関連付けられたインダクタンス未満の関連付けられたインダクタンスを有する、インダクタによって、相互に結合されている、項目3に記載の装置。
(項目5)
前記複数のセルと関連付けられた前記ジョセフソン接合の関連付けられたインダクタンスは、前記複数のセルを結合する前記インダクタと関連付けられたインダクタンスの3〜10倍である、項目4に記載の装置。
(項目6)
前記量子ビット制御部は、バイアス電流を前記量子ビットに提供するように構成され、前記量子ビット制御部は、前記提供されたバイアス電流を変更することによって、前記量子ビットを調整する、項目1に記載の装置。
(項目7)
前記量子ビット制御部は、マイクロ波パルスを提供することにより、所望の周波数において、前記量子ビットを駆動させるように構成されている、項目1に記載の装置。
(項目8)
前記量子ビットは、位相量子ビットである、項目1に記載の装置。
(項目9)
前記負荷は、抵抗負荷である、項目1に記載の装置。
(項目10)
前記負荷は、非消滅実部を有するインピーダンスを有する回路要素であり、前記量子ビット制御部は、前記フィルタアセンブリを介して、前記量子ビットの関連付けられた量子状態を前記回路要素に提供するように前記量子ビットを調整するように構成されている、項目1に記載の装置。
(項目11)
量子ビットのエネルギー状態を制御するための方法であって、
フィルタを通して、量子ビットを抵抗負荷に結合することであって、前記フィルタは、パスバンドおよびストップバンドを有する、ことと、
前記量子ビットを調整することにより、前記量子ビットの関連付けられた遷移周波数を前記フィルタのストップバンドにおける第1の周波数から前記フィルタのパスバンドにおける第2の周波数に変更することと
を含む、方法。
(項目12)
前記量子ビットを調整することにより、前記量子ビットの前記関連付けられた遷移周波数を変更することは、前記量子ビットの基底状態と前記量子ビットの第2の励起状態との間の遷移の周波数を前記第1の周波数から前記第2の周波数に調整することを含む、項目11に記載の方法。
(項目13)
前記量子ビットの第1の励起状態と前記量子ビットの第2の励起状態との間の遷移と関連付けられた周波数において、前記量子ビットを駆動することにより、前記量子ビットを前記基底状態に冷却することをさらに含む、項目12に記載の方法。
(項目14)
前記量子ビットを調整することにより、前記量子ビットの前記関連付けられた遷移周波数を変更することは、前記量子ビットの基底状態と前記量子ビットの第1の励起状態との間の遷移の周波数を前記第1の周波数から前記第2の周波数に調整することにより、前記量子ビットをリセットすることを含む、項目11に記載の方法。
(項目15)
前記量子ビットの基底状態と前記量子ビットの第1の励起状態との間の前記遷移の前記周波数を前記第2の周波数から前記第1の周波数に調整することと、前記量子ビット上でゲート動作を行うこととをさらに含む、項目14に記載の方法。
(項目16)
フィルタを通して、前記量子ビットを抵抗負荷に結合することは、ジョセフソン伝送路を通して、前記量子ビットを抵抗負荷に結合することを含む、項目11に記載の方法。
(項目17)
量子ビットのエネルギー状態をリセットするための方法であって、
フィルタを通して、前記量子ビットを負荷に結合することであって、前記フィルタは、パスバンドおよびストップバンドを有する、ことと、
前記量子ビットの基底状態と前記量子ビットの第1の励起状態との間の遷移の周波数を前記フィルタの前記ストップバンドにおける第1の周波数から前記フィルタの前記パスバンドにおける第2の周波数に調整することと
を含む、方法。
(項目18)
前記量子ビットの基底状態と前記量子ビットの第1の励起状態との間の前記遷移の前記周波数を前記第2の周波数から前記第1の周波数に調整することと、前記量子ビット上でゲート動作を行うこととをさらに含む、項目17に記載の方法。
(項目19)
フィルタを通して、前記量子ビットを負荷に結合することは、前記量子ビットの基底状態と前記量子ビットの第1の励起状態との間の前記遷移の前記周波数を調整することが、前記フィルタを介して、前記量子ビットの関連付けられた量子状態を量子回路要素に提供することを含むように、非消滅実部を有するインピーダンスを有する回路要素に前記量子ビットを結合することを含む、項目17に記載の方法。
(項目20)
フィルタを通して、前記量子ビットを負荷に結合することは、ジョセフソン伝送路を通して、前記量子ビットを抵抗負荷に結合することを含む、項目17に記載の方法。
Claims (20)
- 量子ビット装置であって、
量子ビットと、
フィルタを通して前記量子ビットに結合された負荷であって、前記フィルタは、少なくとも、第1のパスバンドおよび第1のストップバンドを有する、負荷と、
前記量子ビットを調整することにより、前記量子ビットの関連付けられた遷移周波数を前記フィルタの第1のストップバンドにおける第1の周波数から前記フィルタの第1のパスバンドにおける第2の周波数に変更するように構成されている、量子ビット制御部と
を備える、装置。 - 前記フィルタは、複数のセルを備えるジョセフソン伝送路を備える、請求項1に記載の装置。
- 前記複数のセルのそれぞれは、容量的に分路されたジョセフソン接合を備え、前記ジョセフソン接合は、関連付けられた臨界電流を有する、請求項2に記載の装置。
- 前記複数のセルは、各セルと関連付けられた前記ジョセフソン接合と関連付けられたインダクタンス未満の関連付けられたインダクタンスを有する、インダクタによって、相互に結合されている、請求項3に記載の装置。
- 前記複数のセルと関連付けられた前記ジョセフソン接合の関連付けられたインダクタンスは、前記複数のセルを結合する前記インダクタと関連付けられたインダクタンスの3〜10倍である、請求項4に記載の装置。
- 前記量子ビット制御部は、バイアス電流を前記量子ビットに提供するように構成され、前記量子ビット制御部は、前記提供されたバイアス電流を変更することによって、前記量子ビットを調整する、請求項1に記載の装置。
- 前記量子ビット制御部は、マイクロ波パルスを提供することにより、所望の周波数において、前記量子ビットを駆動させるように構成されている、請求項1に記載の装置。
- 前記量子ビットは、位相量子ビットである、請求項1に記載の装置。
- 前記負荷は、抵抗負荷である、請求項1に記載の装置。
- 前記負荷は、インピーダンスを有する回路要素であり、前記量子ビット制御部は、前記フィルタアセンブリを介して、前記量子ビットの関連付けられた量子状態を前記回路要素に提供するように前記量子ビットを調整するように構成されている、請求項1に記載の装置。
- 量子ビットのエネルギー状態を制御するための方法であって、
フィルタを通して、量子ビットを抵抗負荷に結合することであって、前記フィルタは、パスバンドおよびストップバンドを有する、ことと、
前記量子ビットを調整することにより、前記量子ビットの関連付けられた遷移周波数を前記フィルタのストップバンドにおける第1の周波数から前記フィルタのパスバンドにおける第2の周波数に変更することと
を含む、方法。 - 前記量子ビットを調整することにより、前記量子ビットの前記関連付けられた遷移周波数を変更することは、前記量子ビットの基底状態と前記量子ビットの第2の励起状態との間の遷移の周波数を前記第1の周波数から前記第2の周波数に調整することを含む、請求項11に記載の方法。
- 前記量子ビットの第1の励起状態と前記量子ビットの第2の励起状態との間の遷移と関連付けられた周波数において、前記量子ビットを駆動することにより、前記量子ビットを前記基底状態に冷却することをさらに含む、請求項12に記載の方法。
- 前記量子ビットを調整することにより、前記量子ビットの前記関連付けられた遷移周波数を変更することは、前記量子ビットの基底状態と前記量子ビットの第1の励起状態との間の遷移の周波数を前記第1の周波数から前記第2の周波数に調整することにより、前記量子ビットをリセットすることを含む、請求項11に記載の方法。
- 前記量子ビットの基底状態と前記量子ビットの第1の励起状態との間の前記遷移の前記周波数を前記第2の周波数から前記第1の周波数に調整することと、前記量子ビット上でゲート動作を行うこととをさらに含む、請求項14に記載の方法。
- フィルタを通して、前記量子ビットを抵抗負荷に結合することは、ジョセフソン伝送路を通して、前記量子ビットを抵抗負荷に結合することを含む、請求項11に記載の方法。
- 量子ビットのエネルギー状態をリセットするための方法であって、
フィルタを通して、前記量子ビットを負荷に結合することであって、前記フィルタは、パスバンドおよびストップバンドを有する、ことと、
前記量子ビットの基底状態と前記量子ビットの第1の励起状態との間の遷移の周波数を前記フィルタの前記ストップバンドにおける第1の周波数から前記フィルタの前記パスバンドにおける第2の周波数に調整することと
を含む、方法。 - 前記量子ビットの基底状態と前記量子ビットの第1の励起状態との間の前記遷移の前記周波数を前記第2の周波数から前記第1の周波数に調整することと、前記量子ビット上でゲート動作を行うこととをさらに含む、請求項17に記載の方法。
- フィルタを通して、前記量子ビットを負荷に結合することは、前記量子ビットの基底状態と前記量子ビットの第1の励起状態との間の前記遷移の前記周波数を調整することが、前記フィルタを介して、前記量子ビットの関連付けられた量子状態を量子回路要素に提供することを含むように、インピーダンスを有する回路要素に前記量子ビットを結合することを含む、請求項17に記載の方法。
- フィルタを通して、前記量子ビットを負荷に結合することは、ジョセフソン伝送路を通して、前記量子ビットを抵抗負荷に結合することを含む、請求項17に記載の方法。
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