JP7841823B2 - 回折ビーム・スプリッタを使用する量子ビットのレーザ・アニーリング - Google Patents

Description

本出願は、回折ビーム・スプリッタを使用して発生させた複数の光学ビームを用いる、量子ビット・デバイス電気部品のレーザ・アニーリングに関する。

量子コンピューティングでは、量子ビットすなわち量子的ビットは、量子情報の単位である（古典的なビットの量子の類似物）。量子ビットは、２状態の量子力学系である。大規模なマルチ量子ビット・システムでは、量子ビットの共振周波数は、シグナリングの衝突を回避するために、精密に制御する必要がある。半導体処理のバラつきのため、量子ビットの作製時の元の共振周波数は、通常は設計目標からずれる。作製後の量子ビット周波数を調節するために、レーザ・アニーリング技術が開発されている。しかしながら、量子ビットのマイクロスケールのサイズおよび設計制約のため、これらのレーザ・アニーリング技術は、技術的にかなりの困難を伴う。

以下では、本開示の１つまたは複数の実施形態の基本的な理解を与えるための概要を提示する。この概要は、主要もしくは重要な要素を特定すること、または特定の実施形態のいかなる範囲もしくは特許請求のいかなる範囲をも詳述することを意図されていない。その唯一の目的は、後に提示されるより詳細な説明への導入部として簡素化された形式で概念を提示することである。本明細書において説明される１つまたは複数の実施形態では、複数の光学ビームを使用する量子ビット・デバイス電気部品のレーザ・アニーリングのための、装置および方法が説明される。開示される技術は、多様なマイクロスケール集積回路デバイスの他のタイプの電気部品のアニーリングにも応用することができる。

実施形態によれば、量子ビットを形成するための方法は、２つの静電プレートの間に位置付けられた、ジョセフソン接合を有する基板を用意することと、ジョセフソン接合と２つの静電プレートとの間に位置する基板の領域に複数の光学ビームを投影することによってジョセフソン接合をアニーリングすることとを含むことができる。様々な実装形態において、複数の光学ビームはガウシアン・ビームを含み、方法は、レーザ発生ガウシアン・ビームを、回折光学素子を透過させることにより、ガウシアン・ビームを発生させることをさらに含む。いくつかの実装形態では、投影することは、空間的に分離された光学スポットを含む照明パターンを領域に生成することを含む。複数の光学ビームは、ジョセフソン接合を間接的に加熱し、ジョセフソン接合をアニーリングすることをもたらす。

別の実施形態によれば、量子ビットを形成するための方法は、２つの超伝導体リードの間に位置付けられた、ジョセフソン接合を有する基板を用意することと、ジョセフソン接合および２つの超伝導体リードに隣接する基板の領域に複数の光学ビームを投影することによってジョセフソン接合をアニーリングすることとを含むことができる。

別の実施形態では、量子ビット・デバイスを調整する方法は、光学ビームを発生させることと、光学ビームを複数の光学ビームに分割することと、ジョセフソン接合に隣接する量子ビット・デバイスの領域に複数の光学ビームを投影することによって量子ビット・デバイスのジョセフソン接合をアニーリングすることとを含むことができる。

別の実施形態は、マイクロスケール集積デバイスをアニーリングするための装置を対象とする。装置は、光学ビームを発生させる光源と、光学ビームを複数の光学ビームに分割する回折ビーム・スプリッタと、マイクロスケール集積デバイスをアニーリングするためにマイクロスケール集積デバイスに複数の光学ビームを投影するレンズ系とを備えることができる。１つまたは複数の実装形態では、レンズ系は、複数の光学ビームを像面にフォーカスする、第１のレンズと、像面を受け取り、マイクロスケール集積デバイスをアニーリングするためにマイクロスケール集積デバイスに像面を投影する、第２のレンズとを含む。様々な実施形態において、像面は、それぞれが複数の光学ビームによって生成された複数の空間的に分離された光学スポットを含む。

別の実施形態では、マイクロスケール集積デバイスの電気部品をアニーリングするための装置は、光学ビームを発生させる光源と、光学ビームを複数の光学ビームに分割する回折ビーム・スプリッタとを備えることができる。装置は、電気部品に隣接するマイクロスケール集積デバイスの領域に複数の光学ビームを投影するレンズ系をさらに備えることができる。

いくつかの実施形態では、開示される方法およびシステムに関して説明される要素は、コンピュータによって実装され、装置、コンピュータ・システム、または別の形態など、様々な形態で具体化することができる。

１つまたは複数の実施形態による、投影されたアニーリング・パターンが上部に形成された例示の量子ビット・デバイスの図である。 １つまたは複数の実施形態による、マイクロスケール集積デバイスの電気部品をアニーリングするための例示の装置の図である。 （Ａ）～（Ｄ）は、１つまたは複数の実施形態による、量子ビット・デバイスに形成された、異なるアニーリング・パターンの図である。 １つまたは複数の実施形態による、マイクロスケール集積デバイスの電気部品をアニーリングするための別の例示の装置の図である。 １つまたは複数の実施形態による、マイクロスケール集積デバイスの電気部品をアニーリングするための別の例示のシステムの図である。 １つまたは複数の実施形態による、マイクロスケール集積デバイスの電気部品をアニーリングするための別の例示のシステムの図である。 １つまたは複数の実施形態による、マイクロスケール集積デバイスの電気部品をアニーリングするための別の例示のシステムの図である。 １つまたは複数の実施形態による、量子ビットを形成するための、例示の非限定的な方法の高次フロー図である。 １つまたは複数の実施形態による、量子ビット・デバイスを調整するための、例示の非限定的な方法の高次フロー図である。 １つまたは複数の実施形態による、マイクロスケール集積デバイスの電気部品を調整するための、例示の非限定的な方法の高次フロー図である。 本明細書において説明される１つまたは複数の実施形態を容易にすることが可能な、例示の、非限定的な動作環境のブロック図である。

以下の詳細な説明は例示に過ぎず、実施形態、または実施形態の適用もしくは使用、あるいはその両方を限定するよう意図されていない。さらには、先の「技術分野」もしくは「発明の概要」セクション、または「発明を実施するための形態」セクションにおいて提示される、いかなる明記または示唆された情報によっても拘束されるような意図もない。

開示の主題は、一般的に量子コンピューティングのための量子ビット製造の分野に関し、より具体的には、ジョセフソン接合の形成に続いて、量子ビットに設計周波数を割り当てることに関する。本開示は必ずしもそのような用途に限定されないが、本開示の様々な態様はこのコンテキストを使用して様々な例の議論を通じて理解することができる。

１つまたは複数の実施形態では、量子ビットは、２つの静電プレートの間の基板上に形成されたジョセフソン接合を含むことができる。量子ビットは、ジョセフソン接合の両側に形成された超伝導リードをさらに含み、超伝導リードがジョセフソン接合を静電プレートに接続する。開示の主題は、複数の（例えば、２つ以上）の光学ビームを使用してジョセフソン接合周囲の基板のエリアを加熱することによって、間接的にジョセフソン接合をアニーリングするためのシステムを提供する。特に、光学ビームは、回折ビーム・スプリッタを使用して単一の光学ビームを２つ以上のビームに分割することによって発生する。様々な実施形態において、単一の光学ビームは、ガウシアン・ビームを含む。開示されるシステムは、ジョセフソン接合周囲の基板の領域に光学ビームを投影する１つまたは複数の投影コンポーネント（例えば、中継レンズ・ユニット）をさらに含む。特に、投影された光学ビームは、２つ以上の空間的に分離された光学スポットを含む照明パターンを基板上に形成するが、この光学スポットは、ジョセフソン接合、超伝導リード、または静電プレートとは重なり合わない。複数の光学ビームまたは光学スポットは、ジョセフソン接合を間接的に加熱し、結果としてジョセフソン接合をアニーリングし、ジョセフソン接合の抵抗／共振周波数を変える。

ジョセフソン接合の直接的なレーザ照射を回避することによって、開示される技術はジョセフソン接合のずれと損傷（特にリフトオフ残さの存在）を最小限にする。加えて、複数の光学ビームを使用することによって、開示されるアニーリング技術は、レーザのアラインメント不良があっても一様な接合温度を生じる。特に、開示される技術は、環状照明手法を用いる以前のシステムにより必要とされる、精密な光学経路アラインメント制約をなくす。そのようなシステムは、ジョセフソン接合の周囲でレーザを環状形状に成形するためにアキシコンを使用する。しかしながら、これらのシステムは、環状照明がジョセフソン接合の中心の真上に位置付けられることを確実にするために、極めて精密なビーム・アラインメントを必要とし、そうでければ、環状のレーザ・ビームが交差し、超伝導リードを損傷することになる。環のサイズはわずかな焦点変動で著しく変化するため、この精密なビーム・アラインメントは環状照明パターンでは達成することが困難である。加えて、照明環を生成するためにアキシコンの円錐点を通じて光源ビームを精密にアラインメントするためには、極端なアラインメントが必要とされる。さらには、アキシコンは、焦点面の後ろにベッセル関数を生じ、それによって焦点面がアラインメント不良誤差に対して非常に敏感になる。

開示されるアニーリング技術の様々な実施形態は、量子ビット・ジョセフソン接合のアニーリングにおける使用のために説明されるが、開示される技術は、量子ビットおよび他のマイクロスケール集積回路デバイスの他のタイプの電気部品をアニーリングして、電気部品の状態または性質を変えるためにも応用することができる。例えば、そのような他の電気部品としては、限定はしないが、薄膜金属構造体、超伝導性金属で形成した薄膜金属構造体、薄膜ワイヤ、エア・ブリッジ、電極、コンデンサ、または共振器、あるいはその組合せを挙げることができる。

次に、１つまたは複数の実施形態を、図面を参照して説明するが、一貫して同一の参照符号は同一の要素を指すために使用される。図面に描かれる様々な構造（例えば、異なる層、基板、ウエハ、電気部品など）は例示に過ぎず、縮尺通りではないことを諒解されたい。以下の説明では、説明目的のため、１つまたは複数の実施形態のより徹底した理解を与えるために、多くの具体的な詳細が説明される。しかしながら、様々な場合において、１つまたは複数の実施形態はこれらの具体的な詳細を伴わずに実践され得ることが明白である。加えて、特定の要素は、明瞭さまたは簡潔さあるいはその両方のために、特定の見え方では除外されているが、これは説明が省略された要素に必ずしも焦点を当てない場合である。その上、図面全体で使用される同一または類似の符号は、同一または類似の特徴、要素、または構造を示すために使用されるため、同一または類似の特徴、要素、または構造の詳細な説明は、図面のそれぞれに対して繰り返さない。

本明細書で使用される場合、そうではないと指定されない限り、「上（ｏｎ）」、「上側（ｏｖｅｒｌｙｉｎｇ）」、「の上（ａｔｏｐ）」、「の上（ｏｎ ｔｏｐ）」、「の上に位置付けられる（ｐｏｓｉｔｉｏｎｅｄ ｏｎ」、または「の上に位置付けられる（ｐｏｓｉｔｉｏｎｅｄ ａｔｏｐ）」などの用語は、１つ目の要素が２つ目の要素の上に存在することを意味し、１つ目の要素と２つ目の要素との間に介在する要素があってもよい。本明細書で使用される場合、そうではないと指定されない限り、「上（ｏｎ）」、「上側（ｏｖｅｒｌｙｉｎｇ）」、「の上（ａｔｏｐ）」、「の上（ｏｎ ｔｏｐ）」、「位置付けられる（ｐｏｓｉｔｉｏｎｅｄ）」、「の上に位置付けられる（ｐｏｓｉｔｉｏｎｅｄ ａｔｏｐ）」、「接して（ｃｏｎｔａｃｔｉｎｇ）」、「直接接して（ｄｉｒｅｃｔｌｙ ｃｏｎｔａｃｔｉｎｇ）」という用語と関連して直接使用される用語、または「直接接する（ｄｉｒｅｃｔ ｃｏｎｔａｃｔ）」という用語は、１つ目と２つ目の要素がそれらの間に介在する要素を伴わずに接続されることを意味する。本明細書で使用される場合、「上側（ｕｐｐｅｒ）」、「下側（ｌｏｗｅｒ）」、「上（ａｂｏｖｅ）」、「下（ｂｅｌｏｗ）」、「真上（ｄｉｒｅｃｔｌｙ ａｂｏｖｅ）」、「真下（ｄｉｒｅｃｔｌｙ ｂｅｌｏｗ）」、「～と位置合わせされる（ａｌｉｇｎｅｄ ｗｉｔｈ）」、「隣接する（ａｄｊａｃｅｎｔ ｔｏ）」、「右（ｒｉｇｈｔ）」、「左（ｌｅｆｔ）」、「垂直（ｖｅｒｔｉｃａｌ）」、「水平（ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ）」、「上部（ｔｏｐ）」、「下部（ｂｏｔｔｏｍ）」、およびそれらの派生語は、図面で配向される通りの開示される構造に関するものとする。本明細書では、「～と位置合わせされる（ａｌｉｇｎｅｄ ｗｉｔｈ）」という用語は、別のある要素に対し、同一の垂直線または水平線にぴったり沿って要素が位置付けられることを指すために用いられる。例えば、本明細書で使用される場合、「～と位置合わせされる（ａｌｉｇｎｅｄ ｗｉｔｈ）」という用語は、１つ目の要素が２つ目の要素の真上または真下にあることを指すことができる。

「実質的に（ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙ）」、または「実質的に類似の（ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙ ｓｉｍｉｌａｒ）」という用語は、長さ、高さ、または配向の違いが、明確な説明（例えば、実質的に類似の用語を除いた表現）と実質的に類似の変形例との間で、事実上の差をもたらさない場合を指す。一実施形態では、「実質的な（ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌ）」（および、その派生語）は、類似のデバイスについて一般的に受け入れられるエンジニアリングまたは製造公差による、例えば、値の１０％偏差、または角度の１０°偏差までの差を指す。

「基板（ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）」、「ウエハ（ｗａｆｅｒ）」、および「チップ（ｃｈｉｐ）」という用語は、コンテキストによって用語同士の特定の違いを明言しない限り、本明細書では互換的に使用される。「デバイス・チップ（ｄｅｖｉｃｅ ｃｈｉｐ）」という用語は、本明細書では、電気部品またはデバイスに相当する、またはそれらを含む、「チップ（ｃｈｉｐ）」、「基板（ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）」、または「ウエハ（ｗａｆｅｒ）」を指す。「電気デバイス（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｄｅｖｉｃｅ）」、「電気部品（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）」、「電気素子（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｅｌｅｍｅｎｔ）」、「電気構造体（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）」などの用語は、コンテキストによって用語同士の特定の違いを明言しない限り、本明細書では互換的に使用される。

次に、図１を参照すると、１つまたは複数の実施形態による、投影されたアニーリング・パターンが上部に形成された例示の量子ビット・デバイス１００が示されている。この例では、投影されたアニーリング・パターンは、４つの空間的に分離された光学スポット１１０を含む。以下でより詳細に説明するように、この４スポット照明パターンは、対応する光学ビームを、回折ビーム・スプリッタを利用する開示のレーザ・アニーリング・システム（例えば、図２に示されるシステム２００および本明細書で開示されるさらなるシステム）のうちの１つまたは複数を介して、量子ビット・デバイス１００に位置合わせして投影することで生成することができる。

示される実施形態によれば、量子ビット・デバイス１００は、２つの静電プレート（静電パッドとも称する）１１２の間の基板１０２に形成されたジョセフソン接合１０４を含む。量子ビット・デバイス１００は、リード１０６の両側に形成され、リード１０６を静電プレート１１２に電気的に接続する接点領域１０８をさらに含む。一部の実施形態では、これらの接点領域１０８は、除去することができる。例えば、リード１０６と静電プレート１１２とが、別個のステップでまたは異なる金属であるいはその両方で作製される実施形態では、接点領域１０８は量子ビット・デバイス１００に含めることができる。例えば、一部の実施形態では、リード１０６は、アルミニウム（Ａｌ）から作製することができ、静電プレート１１２は、ニオブ（Ｎｂ）から作製することができる。これらの実装形態では、接点領域１０８は、Ａｌ、Ｎｂ、ＡｌＮｂまたは別の超伝導性材料から形成し、リード１０６のために静電プレート１１２への超伝導性の接点を設けることができる。

基板１０２に使用される材料は、様々であってよい。基板１０２に好適な一部の材料としては、シリコン、サファイア、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、またはそれらの組合せが挙げられる。量子ビット・デバイス１００は、ジョセフソン接合１０４の両側に形成され、ジョセフソン接合１０４を静電プレート１１２に電気的に接続するリード１０６をさらに含む。特に、リード１０６は、ジョセフソン接合１０４と静電プレート１１２との両端間で、ジョセフソン接合１０４の両側に形成される。

様々な実施形態において、リード１０６は、限定はしないが、アルミニウム（Ａｌ）、酸化アルミニウム（ＡｌＯｘ）、ニオブ（Ｎｂ）、窒化ニオブ（ＮｂＮ）、炭窒化ニオブ（ＮｂＣＮ）、窒化ニオブチタン（ＮｂＴｉＮ）、および鉛（Ｐｂ）などの超伝導性材料で形成される。これらの実施形態では、リード１０６は、超伝導リードであってもよいし、超伝導リードに相当してもよい。しかしながら、他の導電性または超伝導性の金属材料を、リード１０６として採用することができる。

様々な実施形態において、ジョセフソン接合１０４は、Ａｌ製の超伝導性の上側および下側の層から構成することができ、上側の層と下側の層とは酸化アルミニウムの内部接点で接している。これらの実施形態では、ジョセフソン接合１０４は、アルミニウム／酸化アルミニウム／アルミニウム（Ａｌ／ＡｌＯｘ／Ａｌ）の三層構造体であると考えることができる。Ａｌ／ＡｌＯｘ／Ａｌ三層のＡｌ層のそれぞれ（または、いくつかの実装形態では、１つまたは複数）は、静電プレート１１２に接続することができる。いくつかの実装形態では、Ａｌ／ＡｌＯｘ／Ａｌは、超伝導臨界温度１．２ケルビン（Ｋ）で超伝導性となることができる。これらの実施形態では、ジョセフソン接合１０４は、Ａｌを開始化合物として使用して基板１０２上に作製し、Ａｌ／ＡｌＯｘ／Ａｌ三層構造体を形成することができる。基板１０２の材料は、低温で誘電正接を低減するようにさらに選択することができる。基板材料はまた、超伝導性に対して選択的にエッチング可能な材料、およびジョセフソン接合１０４に使用される誘電性材料（例えば、高抵抗シリコン・ウエハ）を含むことができる。

加えて、または代替的に、基板１０２は、１つまたは複数のシリコン・ウエハで形成することができ、二層レジスト（bilayer of resist）もまた、１つまたは複数のシリコン・ウエハ上にスピンすることもでき、このレジストはコポリマーのメチル・メタクリレート（ＭＩＶＩＡ）層、続いてポリメチル・メタクリレート（ＰＭＭＡ）の薄層からなる。これらの実施形態では、ジョセフソン接合１０４は、電子ビーム・リソグラフィを使用してジョセフソン接合１０４用のパターンをレジストに書き込むことによって、基板１０４上に形成することができる。その後、ジョセフソン接合１０４は、ＭＩＢＫ：ＩＰＡ溶液（メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）イソプロピルアルコール（ＩＰＡ））（１：３）中、約１分間で現像することができ、それにより電子ビームで露光されたすべてのエリアが取り除かれる。ＭＩＶＩＡ層は、電子ビームにより敏感で、下側がカットされたＰＭＭＡのエリアを作る。このように、Ｄｏｌａｎブリッジとも称される、ＰＭＭＡから懸垂するブリッジは、その下にＭＭＡを伴わずに作ることができる。試料全体はさらに、電子ビーム蒸着装置に配置することができ、この装置では、Ａｌ蒸発同士の間に酸化（不活性雰囲気中）を伴い２つの角度でＡｌを蒸発させる。得られるジョセフソン接合１０４は、重なり合うエリアに形成される。残りのレジストおよび不要な金属は、試料をアセトン中に置くことによって除去することができる。このリフトオフ技術を使用して、０．０１平方マイクロメートル（μｍ^２）～約１．０μｍ^２の範囲の接合エリアを作ることができる。

静電プレート１１２はまた、限定はしないが、Ａｌ、ＡｌＯｘ、Ｎｂ、ＮｂＮ、ＮｂＣＮ、ＮｂＴｉＮ、およびＰｂなどの、１つまたは複数の超伝導性材料で形成することもできる。例示の実施形態では、静電プレート１１２は、ニオブ、アルミニウム、酸化アルミニウム、アルミニウム、およびニオブの層状にされた構造を含むことができる。ジョセフソン接合１０４に対する静電プレート１１２の位置およびサイズは、様々であってよい。例示の実施形態では、静電プレート１１２同士は約１．０～１００μｍ離れていることができ、ジョセフソン接合１０４はそれらの中間にあることができる。別の例示の実施形態では、静電プレート１１２は、約５．０～約５００μｍの幅（例えば、ジョセフソン接合１０４に実質的に平行な寸法）、約１．０～約２００マイクロメートルの長さ（例えば、ジョセフソン接合１０４に実質的に垂直な寸法）、および基板１０２の表面から約１０～約５００ナノメートルの高さ（例えば、厚さ）を有することができる。

図２は、１つまたは複数の実施形態による、マイクロスケール集積デバイス２０７の電気部品をアニーリングするための例示のシステム２００の図である。例えば、システム２００は、量子ビット・デバイス１００のジョセフソン接合１０４、ならびに量子ビット・デバイス１００または他のマイクロスケール集積デバイスあるいはその両方の他の電気部品をアニーリングするために使用することができる。個々の実施形態において用いられる類似の要素の繰り返しの説明は、簡略化のために省略する。

システム２００は、レーザ・ユニット２０２、イメージング・ユニット２０８、ステージ・ユニット２０６、およびコントローラ２０４を含む。レーザ・ユニット２０２は、ステージ・ユニット２０６のステージ２４０に置かれたマイクロスケール集積デバイス２０７の１つまたは複数の電気部品をアニーリングするためのレーザ２１２を与える。例えば、様々な実施形態において、マイクロスケール集積デバイス２０７は、量子ビット・デバイス１００であってもよいし、量子ビット・デバイス１００に相当してもよく、システム２００は、量子ビット・デバイス１００のジョセフソン接合１０４を、ジョセフソン接合１０４を間接的に加熱することによってアニーリングするために使用されてもよい。レーザ・ユニット２０２は、マイクロスケール集積回路デバイス２０７への投影に先立って、レーザ２１２を制御および操作するための、レーザ・ビームを複数の光学ビーム２０３に分割するために設けられる回折ビーム・スプリッタ２３０を含む、いくつかのコンポーネントをさらに含む。これらのコンポーネントは、以下でさらに詳細に論ずる。イメージング・ユニット２０８は、カメラ、および光学ビーム２０３をマイクロスケール集積デバイス２０７のターゲット領域に位置合わせするのを容易にする他のコンポーネントを含むことができる。例えば、マイクロスケール集積デバイス２０７が量子ビット・デバイス１００に相当する様々な実施形態において、ターゲット領域は、ジョセフソン接合１０４およびリード１０６の周囲のまたはそれらに隣接する基板１０２の領域を含むことができる。

様々な実施形態において、レーザ・ユニット２０２、イメージング・ユニット２０８、およびステージ・ユニット２０６は、互いに物理的に結合され／取り付けられ、一体化された装置を形成することができる。他の実施形態では、レーザ・ユニット２０２、イメージング・ユニット２０８、またはステージ・ユニット２０６あるいはその組合せのうちの１つまたは複数は、物理的に取り外し可能であるが、互いに近接して位置付けることができる。コントローラ２０４は、通信可能にまたは動作可能にあるいはその両方で、レーザ・ユニット２０２、イメージング・ユニット２０８、またはステージ・ユニット２０６あるいはその組合せに結合することができる。いくつかの実施形態では、コントローラ２０４はまた、レーザ・ユニット２０２、イメージング・ユニット２０８、およびステージ・ユニットのうちの１つまたは複数に、互いに物理的に結合する／取り付けることができる。コントローラは、レーザ・ユニット２０２、イメージング・ユニット２０８、またはステージ・ユニット２０６あるいはその組合せの１つまたは複数の動作を（例えば、１つまたは複数の有線または無線あるいはその両方の通信信号を介して）電気的に制御するために設けられた、ハードウェアまたはソフトウェアあるいはその両方を含むことができる。

示される実施形態では、レーザ源は、レーザ２１２を発生させるダイオード・ポンプ２１０を含む。いくつかの実装形態では、ダイオード・ポンプ２１０によって発生したレーザ２１２は、５３２ナノメートル（ｎｍ）（２倍周波数）の固体レーザを含むことができる（例えば、第二次高調波発生（ＳＨＧ）レーザ）。様々な実施形態において、レーザ２１２は、ガウシアン・ビームであってもよいし、ガウシアン・ビームに相当してもよい。回折ビーム・スプリッタ２３０より手前に、レーザ・ユニット２０２は、アイソレータ２１４、半波長板２１６、ダンプ２２０に結合された第１の偏光ビーム・スプリッタ２１８、シリコン・フォトダイオード２２４に結合されたウェッジ２２２、電子シャッタ２２６、およびステアリング・ミラー２２８をさらに含む。

システム２００によると、レーザ２１２は、始めにアイソレータ２１４（矢印２０１で示す通り）を通過し、アイソレータ２１４によってレーザ・ビームの流れは半波長板２１６に向けて所望の方向に向けられる。次いで、半波長板２１６および第１の偏光ビーム・スプリッタ２１８／ダンプ２１０を使用して、フォーカスされたレーザ・ビームのパワーを能動的に制御／較正し、このレーザ・ビームは、ウェッジ２２２を介して発生したピックオフ・ビームに基づいて適合的に調節され、下流のシリコン・フォトダイオード２２４を使用して測定される。様々な実施形態において、このパワー調節はコントローラ２０４を介して測定および制御することができる。この点で、半波長板２１６はビームの偏光方向をシフトさせる。いくつかの実施形態では、半波長板２１６は、全体的な減衰を所望のパワー・レベルに（例えば、偏光子である第１の偏光ビーム・スプリッタ２１８に入射する偏光を回転させることによって）調節するために（例えば、やはりコントローラ２０４を使用して電子制御し調節される）、調節可能な（例えば、コントローラ２０４を介して電子制御される）回転を有することができる。いくつかの実施形態では、第１の偏光ビーム・スプリッタ２１８は、ビームに関連付けられた光波の特定の偏光は光学フィルタを通過させ、他の偏光の光波はブロックすることを可能にする光学フィルタであってもよいし、そのような光学フィルタを含んでもよい。いくつかの実施形態では、第１の偏光ビーム・スプリッタ２１６は、ビームに関連付けられた光波の不明確なまたは入り混じった偏光を、明確で偏光した光のビームに変換することができる。

レーザ・ビームは、ウェッジ２２２をさらに通過し、電子シャッタ２２６に当たる。いくつかの実施形態では、電子シャッタ２２６は、ビームのアニーリング時間を制御することができる。例えば、電子シャッタ２２６は、以降に発生する下流の光学ビーム２０３をマイクロスケール集積デバイス２０７に所望の時間（例えば、１０秒間、２０秒間、３０秒間、１分間など）当てるために開くことができる。電子シャッタ２２６は、定められた時間の後、自動的に閉じるように設定することができる（例えば、コントローラ２０４を介して制御される通り）。レーザ・パワー・レベルおよびパルス持続時間は、アニーリングされるジョセフソン接合１０４の所望の抵抗レベルを達成するように制御することができる。

ステアリング・ミラー２２８は、光学ビームをビーム回折ビーム・スプリッタ２３０にさらに向ける。様々な実施形態において、ステアリング・ミラー２２８は、パターン認識によってビームを回折ビーム・スプリッタ２３０に方向付ける機械的なミラー・マウントに相当することができる。

回折ビーム・スプリッタ２３０は、入射ビームを２つ以上の出射光学ビーム２０３に分割し、出射光学ビーム同士は互いにわずかに異なる角度を成す。様々な実施形態において、回折ビーム・スプリッタは、出射ビーム２０３を生成するために、入射ビームに対し、基準平面に対してプラス角およびマイナス角方向に精密な角度（例えば、０．５度シフト）を与えるホログラフィック光学素子を含む。いくつかの実施形態では、回折ビーム・スプリッタ２３０はまた、主要ではない（underacted）または直進する光を抑制する。

回折ビーム・スプリッタ２３０によって生じる光学ビーム２０３の数は様々であってよい。様々な実施形態において、回折ビーム・スプリッタ２３０は、単一の入射ビームを４つの別個の光学ビームに分割する、２×２の回折ビーム・スプリッタを含むことができる。例えば、図２に示される実施形態では、光学ビーム２０３（および光学ビーム２０５）として２本の線が描かれているが、回折ビーム・スプリッタ２３０が２×２の回折ビーム・スプリッタを含む実施形態では、これらの線のそれぞれが、２つの平行な（縦に積み重なった）ビームに相当することができる（例えば、合計で４本のビーム）。これらの実施形態では、マイクロスケール集積デバイス２０７に投影される最終的なビーム照明パターンは、図１に図示される４スポットのパターンに相当することができる。例えば、再度図１を参照すると、様々な実施形態において、光学スポット１１０は、２×２回折ビーム・スプリッタによって生じ、レーザ・ユニット２０２を介して基板１０２に投影される４つの光学ビームに相当する。この例では、照明パターンは、ジョセフソン接合１０４およびリード１０６の周囲の、基板１０２のターゲット領域に位置付けられた、４つの実質的に均一な空間光学スポットを含む。照射スポット１１０同士の距離（Ｄ）は、光学スポットがジョセフソン接合１０４およびリード１０６の周囲で近くに位置付けられるように、調整／制御することができる。いくつかの実施形態では、距離Ｄは、約５μｍ～約２０μｍの間、より好ましくは約１０μｍ～約１５μｍの間であることができる。

他の実施形態では、回折ビーム・スプリッタ２０３は、２ビーム、３ビーム、５ビーム、６ビームなどを、異なる用途に調整された定められた照明パターンで、生成するように設定することができる。

図３（Ａ）～図３（Ｄ）は、１つまたは複数の実施形態による、異なる回折ビーム・スプリッタを使用して量子ビット・デバイス１００に形成することができる、異なる照明パターンを示す。図３（Ａ）は、基板１０２上でジョセフソン接合１０４の直ぐ外側に投影され、単一のガウシアン・ビームに対応する、例示の照明パターンを図示する。この実施形態は、回折ビーム・スプリッタ２３０がアニーリング経路から除去された状態での、量子ビット・デバイス１００の加熱／アニーリングを図示している。図３（Ｂ）は、基板１０２上でジョセフソン接合１０４の隣接する角に位置付けられ、２×１回折ビーム・スプリッタによって生成することができる、２つの光学スポットを含む、例示の照明パターンを図示する。図３（Ｃ）は、基板１０２上でジョセフソン接合１０４の両側でそれぞれ真上および真下に位置付けられ、別の２×１回折ビーム・スプリッタによって生成することができる、２つの光学スポットを含む、例示の照明パターンを図示する。図３（Ｄ）は、基板１０２上でジョセフソン接合１０４の両側でそれぞれ真上および真下に位置付けられ、２×３回折ビーム・スプリッタによって生成することができる、６つの光学スポットを含む、例示の照明パターンを図示する。様々な他の照明パターンもまた想定される。

再度図２を参照し、システム２００によると、レーザ・ユニット２０２は、非球面レンズ２３２、ならびに第１の対物レンズ２３４、第２の偏光ビーム・スプリッタ２３６、および第２の対物レンズ２３８を含む中継レンズ・ユニットを含むレンズ系をさらに含む。示される実施形態では、非球面レンズ２３２は、回折ビーム・スプリッタ２３０の直ぐ後ろにある。この実施形態では、ビーム・スプリッタ２３０によって生じた光学ビーム２０３は、非球面レンズ２３２を通過することができ、この非球面レンズ２３２は、光学ビーム２０３を下流の中継レンズ・ユニットに方向付け、フォーカスすることができる。いくつかの実施形態では、非球面レンズは、球面収差および光学ビーム２０３に存在する他の光学収差（例えば、非点収差）を低減するまたはなくすことができる。

様々な実施形態において、非球面レンズ２３２は、光学ビーム２０３を像面２３３にフォーカスし、マイクロスケール集積デバイス２０７のターゲット領域（例えば、アニーリング対象の電気部品に隣接するまたはその周囲あるいはその両方の、基板１０２の領域）に投影するための所望の照明パターン（例えば、図１に示される４つの光学スポットを伴う照明パターン、図３（Ａ）～図３（Ｄ）に示される照明パターンなど）を作成するために設けられる。この点で、像面２３３は、非球面レンズ２３２と第１の対物レンズ２３４との間で、非球面レンズ２３２の有効焦点距離かつ第１の対物レンズ２３４の作動距離にある、仮想平面に相当する。中継レンズ・ユニットは、像面／照明パターンを、マイクロスケール集積デバイス２０７のターゲット領域に投影するためにさらに設けられる。示される実施形態では、投影される照明パターンは、複数の光学ビーム２０５または光学ビームに相当する光学スポットを含む。イメージング・ユニット２０８は、光学ビーム２０５をマイクロスケール集積デバイス２０７のターゲット領域と位置合わせするのを容易にすることができる。

いくつかの実施形態では、第１の対物レンズ２３４および第２の対物レンズ２３８は、回折ビーム・スプリッタ２３０から出力され、像面２３３に投影された光学ビーム２０３によって生じた照明パターンの縮小を効果的に生じ得る。いくつかの実施形態では、縮小は、約５分の１縮小であることができる。例えば、回折ビーム・スプリッタ２３０が図１の照明パターンに相当する４つの別個の光学ビームを生じる実施形態では、光学ビーム２０３同士の出力間隔は約５０μｍであり得る。５分の１の縮小では、中継レンズ・ユニットは、最終的な照明パターンでの光学ビーム２０５同士の間隔が約１０μｍになるように、光学ビーム２０３同士の間隔を約５０μｍから縮めることができる。

いくつかの実施形態では、第１の対物レンズ２３４は、低倍率対物レンズを含むことができ、第２の対物レンズ２３８は長ワイドレンジ（ＷＤ）対物レンズを含むことができる。いくつかの実装形態では、低倍率対物レンズは、約１００ミリメートル（ｍｍ）の作動距離を有することができる。様々な実施形態において、低倍率対物レンズは、上述の光学ビーム２０３の縮小の一部を実現することができ、長ＷＤ対物レンズは、低倍率対物レンズによって出力された照明パターンの拡大をさらに低下させることができる。

様々な実施形態において、第２の偏光ビーム・スプリッタ２３６は、第１の対物レンズによって出力された光学ビーム／照明パターンを、２つの直交する線偏光部分に分割することができる。それぞれの部分は、本質的に鏡像、すなわちもう一方の複製であることができる。第２の偏光ビーム・スプリッタ２３６は、第１の部分を９０度の角度で第２の対物レンズ２３８およびマイクロスケール集積デバイス２０７に向けて反射し、第２の部分は、第２の偏光ビーム・スプリッタ２３６を透過しマイクロスケール集積デバイス２０７から外れる。いくつかの実施形態では、第１の部分および第２の部分は、レーザ・ビーム／照明パターンが第２の偏光ビーム・スプリッタ２３６によって分割される前の、元の物理的性質の一部をそれぞれ保持することができる（例えば、部分のそれぞれは、互いに同一であり、また分割前のビームと同一である）。例えば、ビームが５３２ｎｍ波長を有する場合、部分のそれぞれは、同じ５３２ｎｍ波長を有することになる。加えて、部分のそれぞれは、本質的に同一の照明パターンの複製に相当することができる。様々な実施形態において、第１の部分は、Ｓ偏光の光を含むことができ、第２の部分はＰ偏光の光を含むことができる（またはその逆もある）。この点で、Ｐ（ドイツ語のｐａｒａｌｌｅｌより）偏光の光は、入射面に対して平行に偏光した電場を有し、一方、Ｓ（ドイツ語のｓｅｎｋｒｅｃｈｔより）偏光の光はこの平面に垂直である。

第２の対物レンズ２３８の出力は、集積型のマイクロスケール・デバイス２０７のターゲット領域に投影される所望の照明パターンを有する光学ビーム２０５を含む。例えば、マイクロスケール集積デバイス２０７が量子ビット・デバイス１００に相当する様々な実施形態において、ターゲット領域は、ジョセフソン接合１０４およびリード１０６に隣接するまたはその周囲の（ただし重なり合わない）基板１０２の部分を含むことができる。このことによって、ジョセフソン接合１０４のアニーリングおよびジョセフソン接合１０４の状態または性質の改変をもたらす所望の温度までの、基板１０２の加熱、およびジョセフソン接合１０４の間接的な加熱がもたらされる。示される実施形態では、ステージ・ユニット２０６はステージ２４０および水ポンプ２４２を含むことができる。この実施形態では、ステージ２４０は、アニーリング処理に関連してステージを冷却するために設けられる、熱電冷却装置およびサーマル・マウントを備えたデュアル・ステージであってもよいし、そのようなステージを含んでもよい。いくつかの実施形態では、ステージ２４０はまた、第２の対物レンズ２３８の視線（ｌｉｎｅ－ｏｆ－ｓｉｇｈｔ）上でマイクロスケール集積デバイス２０７のターゲット領域のアラインメントを容易にするために三方向に機械的に移動可能なＸ／Ｙ／Ｚステージであってもよいし、そのようなステージに相当してもよい。これらの実施形態では、ステージ２４０は、手動で調節可能である、またはコントローラ２０４を介して制御される通りに調節／移動される、あるいはその両方であってもよい。

様々な実施形態において、ジョセフソン接合１０４周囲の基板１０２のターゲット領域の加熱は、ジョセフソン接合１０４の抵抗を変えるために使用することができる。ダイオード・ポンプ２１０のパワー・レベルおよび露光の持続時間（例えば、電子シャッタ２２６を介して制御される光学ビームのパルス持続時間）は、得られる所望の抵抗を制御することができる。例えば、一実装形態では、波長が５３２ｎｍの低パワー・レーザ・ビームは、光学ビーム２０５を発生させるために使用することができ、光学ビーム２０５は次いで約１秒間、ジョセフソン接合１０４の周囲の基板の領域に投影することができる。低パワー・レベルの光学ビームを１秒間当てることは、ジョセフソン接合１０４の抵抗を高めることができる（例えば、低パワー・レベルでは、レーザは、ジョセフソン接合の抵抗を高めるために十分な熱エネルギーを与えることができる）。抵抗を高めることによって、ジョセフソン接合に関連する量子ビットの周波数を低下させることができる。

いくつかの実施形態では、ダイオード・ポンプ２１０は、４つのパワー・セッティングを有することができ、最初の２つのパワー・セッティングは「低パワー」として考え、３つ目のパワー・セッティングは「中パワー」として考え、４つ目の出力セッティングは「高パワー」として考える。低パワー・セッティングの約２０秒間のアニーリングでは、ジョセフソン接合１０４の抵抗は２％～１００％の範囲で増大することができる。加えて、低パワー・セッティングの間、量子ビット内に含まれるジョセフソン接合１０４をビーム・アニーリングする持続時間中、量子ビットの周波数は、０．５％～１．５％低下することが分かる。ジョセフソン接合１０４の抵抗変化および量子ビット・デバイス１００の周波数変化は、ビームが除去された後もそのままであることが可能である。

中パワー・セッティングの約２０秒間のアニーリングでは、ジョセフソン接合１０４の抵抗は１３％～４％の範囲で増大することができる。約１～５秒間の露光後、抵抗変化が最高増大（１３％）することが分かり、またビーム２０５によってジョセフソン接合の延長露光（例えば、１５秒～２０秒間）の間、抵抗変化が最低増大（４％）することが分かる。つまり、抵抗はまず、初めの５秒間の中パワー・セッティングでビーム２０５に間接的に露光させた後、急に大きくなり、次いで露光の間、ゆっくり抵抗が大きくなる。加えて、量子ビット・デバイス１００の周波数は、ビーム２０５を量子ビットに含まれるジョセフソン接合１０４に中パワー・セッティングで間接的に当てる間、１．５％～２．５％の間で低下することができる。ジョセフソン接合１０４の抵抗変化および量子ビット・デバイス１００の周波数変化は、ビームが除去された後もそのままであることが可能である。

高パワー・セッティングのビーム２０５を用いて約２０秒間、ジョセフソン接合１０４を間接的にアニーリングすることは、２％～１２％の範囲でジョセフソン接合１０４の抵抗を低下させるために使用することができる。最初にビーム２０５にジョセフソン接合を露光させる間（例えば、１秒～５秒）、抵抗変化が最低低下（１％）することが分かり、またビームへのジョセフソン接合の延長露光（例えば、１５秒～２０秒）の間、抵抗変化が最高低下（７％）することが分かる。つまり、抵抗はまず、初めの５秒間の高パワー・セッティングでビーム２０５に間接的に露光させた後、ゆっくり低下し、次いでビーム２０５への露光の間、急に抵抗が低下する。加えて、高パワー・セッティングの間、量子ビット内に含まれるジョセフソン接合１０４をビームで間接的にアニーリングする持続時間中、量子ビット・デバイス１００の周波数は、１％～６％増大する可能性がある（例えば、量子ビットの周波数は、高パワー・セッティングでは反対の符号変化を有し得る）。ジョセフソン接合の抵抗変化および量子ビットの周波数変化は、ビームが除去された後もそのままであることが可能である。

図４は、１つまたは複数の実施形態による、マイクロスケール集積デバイスの電気部品をアニーリングするための別の例示のシステム４００の図である。システム４００は、システム５００と同一であり、レーザ・ユニットにビーム・スプリッタ・エクスチェンジャ４０２が加えられている。個々の実施形態において用いられる類似の要素の繰り返しの説明は、簡略化のために省略する。

いくつかの実施形態では、レーザ・ユニット２０２は、レーザ・ユニット２０２に組み込み可能で、様々な使用事例に向けに所望される通りに回転または交換される（例えば、異なるセッティングとして）異なる回折ビーム・スプリッタ選択肢を提供する、ビーム・スプリッタ・エクスチェンジャ４０２を含むことができる。異なる回折ビーム・スプリッタ選択肢は、異なる光学ビームの数と配置を伴う異なる照明パターンを提供することができる。これらの実施形態では、コントローラ２０４は、異なるビーム形成セッティングおよび異なる回折ビーム・スプリッタの機械的な回転を制御することができる。例えば、いくつかの実施形態では、ビーム・スプリッタ・エクスチェンジャ４０２は、異なる照明パターンを提供する２つ以上の異なるタイプの回折ビーム・スプリッタ（例えば、図１に示される４パターン、図３（Ａ）～図３（Ｄ）で示される異なる照明パターンなど）間で回折ビーム・スプリッタを切り替えることができる。ビーム・スプリッタ・エクスチェンジャ４０２はまた、回折ビーム・スプリッタ全体を取り除き、代替のアニーリング能力として単一のガウシアン・ビームを使用するために用意されてもよい。この点で、システム４００は、単一のガウシアン・ビームを用いたアニーリングと複数のガウシアン・ビームを用いたアニーリングとの間を切り替えるために使用することができる。

図５は、１つまたは複数の実施形態による、マイクロスケール集積デバイスの電気部品をアニーリングするための別の例示のシステム５００の図である。示されるシステム５００は、システム２００およびシステム３００と同一または類似のコンポーネント、特徴、および機能性を含み、いくつかの追加のまたは代替的なコンポーネント（これらの参照符号は識別と区別を容易にするため、アスタリスクで星印を付けてある）を伴う。システム５００中のコンポーネントは、図示を容易にするために、システム２００で使用されたような構造的アイコンとは対照的に四角形を用いて描かれている。図２および図３で示されたいくつかのコンポーネントは、簡略のためシステム５００では除去してある。これらのコンポーネントは、実際には除去されないことを諒解されたい。個々の実施形態において用いられる類似の要素の繰り返しの説明は、簡略化のために省略する。

システム５００は、熱源（例えば、レーザ２１２）をマイクロスケール集積デバイス５０８の１つまたは複数の電気部品に当て、１つまたは複数の電気部品の状態または性質を変えるために用意される。様々な実施形態において、マイクロスケール集積デバイス５０８は、量子ビット（例えば、量子ビット・デバイス１００）であってもよいし、それを含んでもよく、１つまたは複数の電気部品は、ジョセフソン接合（例えば、ジョセフソン接合１０４）を含むことができる。これらの実施形態では、図２およびシステム２００を参照して論じたように、システム５００は複数のレーザ・ビームを使用してジョセフソン接合を間接的に加熱してアニーリングするために使用することができる。加えて、または代替的に、１つまたは複数の他の電気部品としては、限定はしないが、薄膜金属構造体、超伝導性金属で形成した薄膜金属構造体、薄膜ワイヤ、エア・ブリッジ、電極、コンデンサ、または共振器、あるいはその組合せを挙げることができる。マイクロスケール集積デバイス５０８のタイプは様々であってもよく、他のタイプの半導体デバイスを含むことができる。

システム５００は、レーザ・ユニット２０２、ステージ・ユニット２０６、コントローラ２０４、およびイメージング・ユニット２０８を含む。レーザ・ユニット２０２は、システム２００およびシステム３００を参照して前述したものと、実質的に同一および類似の特徴および機能性を含むことができ、電子シャッタ２２６とステアリング・ミラー２２８との間にビーム・エキスパンダ／レデューサ５０２が、また第２の偏光ビーム・スプリッタ５０４に結合された第１のビーム・ブロッカ５０２が追加されている。システム５００はまた、パワー・メータ５０６をステージ・ユニット２０６に組み込む。イメージング・ユニット２０８は、光源５１０、無偏光ビーム・スプリッタ５１２、チューブ・レンズ５１４、カメラ５１６、および第２のビーム・ブロッカ５１８を含むことができる。

ビーム・エキスパンダ／レデューサ５０２は、レーザ・ビームのサイズ／直径を、回折ビーム・スプリッタ２３０を通過させる前に、拡大または縮小するために用意され得る。例えば、いくつかの実施形態では、ビーム・エキスパンダ／レデューサ５０２は、ビームのサイズを反転させて５分の１で縮小または５倍で拡大することができる。ビーム・サイズを５分の１縮小することは、ビームの強度（例えば、光学強度または光強度）を増大することができる。いくつかの実施形態では、強度は、単位面積当たりのパワーに基づくことができる（例えば、下流ビームは、特定のジョセフソン接合１０４など、より狭い面積により多くのパワーが集中する）。いくつかの実施形態では、ビーム・エキスパンダ／レデューサ５０２は、ビームのサイズを調節するために、およびイメージング・ユニット２０８のカメラ５１６の視野を調節するために、使用することができる。例えば、一実施形態では、ビーム・エキスパンダ／レデューサ５０２は、ビームの幅／直径を、約２ミリメートル（ｍｍ）からおよそ５分の１の約４００μｍに縮小することができる。次いで、第１の対物レンズ２２４または第２の対物レンズ２３８あるいはその両方は、１つまたは複数のビームのサイズを約１０μｍまで縮小することができる。他の実施形態では、ビーム・エキスパンダ／レデューサ５０２は、ビームのサイズを増大するように構成することができる。

第１のビーム・ブロッカ５０４は、ステージ・ユニットから離れるように方向付けられた、第２の偏光ビーム・スプリッタ２３６によって生じたビームの第２の部分をブロックするために設けることができる。この点で、上で論じたように、いくつかの実施形態では、第２の偏光ビーム・スプリッタ２３６は、第１の対物レンズ２３４によって出力された光学ビーム／照明パターンを、２つの直交する線偏光部分に分割することができる。それぞれの部分は、本質的に鏡像、すなわちもう一方の複製であることができる。第２の偏光ビーム・スプリッタ２３６は、第１の部分を９０度の角度で第２の対物レンズ２３８およびマイクロスケール集積デバイス５０８に向けて反射し、第２の部分は、第２の偏光ビーム・スプリッタ２３６を透過しマイクロスケール集積デバイス５０８から外れる。いくつかの実施形態では、第１のビーム・ブロッカ５０４は、第２の偏光ビーム・スプリッタ２３６によって分割されたビームの第２の部分への露光をブロックするために（例えば、敏感な人物または物体によって）、任意選択のセーフティ機能を提供することができる。ビームの第１の部分は、第２の対物レンズ２３８を通過することができ、マイクロスケール集積デバイス５０８に投影されてマイクロスケール集積デバイス５０８を加熱する。システム５００によると、パワー・メータ５０６は、第２の対物レンズ２３８から試料に投影されるビームの第１の部分のパワー・レベルを測定することができる。例えば、パワー・メータ５０６は、定期的にまたは自動的にあるいはその両方で、マイクロスケール集積デバイス５０８に投影されるビームのパワー読取り値を収集することができる。いくつかの実施形態では、パワー・メータ５０６は、レール（図示せず）上に置かれ、アクチュエータによって制御することができる。

いくつかの実施形態では、ビーム（例えば、ビーム２０５）の第１の部分は、マイクロスケール集積デバイス５０８から後ろの第２の対物レンズ２３８および第２の偏光ビーム・スプリッタ２３６を通じて、ビームの第１の部分と共存するが反対方向に伝搬する、ビームの反射部分として後方反射される場合がある。いくつかの実施形態では、第２の偏光ビーム・スプリッタ２３６に反射ビームが当たると、第２の偏光ビーム・スプリッタ２３６は反射ビームを第３のビーム部分と第４のビーム部分に分割することができる。いくつかの実施形態では、イメージングに必要な無偏光ビーム・スプリッタ５１２には、この反射された第３の部分を当てることができる。

いくつかの実施形態では、無偏光ビーム・スプリッタ５１２は、この反射された第３の部分を第５の部分および第６の部分に分割することができる。改めて留意されたいが、ビームの第５および第６の部分は、無偏光ビーム・スプリッタ５１２によって分割される前の、ビームの元の物理的性質の一部をそれぞれ保持することができる。加えて、以下で説明するコンポーネントのいずれも、ビームの部分のいずれかに当たり得る。

いくつかの実施形態では、無偏光ビーム・スプリッタ５１２には、追加的に光源５１０由来の光が当たる場合がある。光源５１０のタイプは様々であってよい。いくつかの実施形態では、光源は、インコヒーレントな光源に相当することができる。例えば、光源は、白色光または緑色光もしくは白色光を与える、１つまたは複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）を含むことができる。加えて、または代替的に、光源は、単色光源を含むことができる。光源５１０は、５０ナノメートル（ｎｍ）の範囲を有してもよい。無偏光ビーム・スプリッタ５１２は、単色光を、光の第１および第２の部分に分割してもよい。光の第１および第２の部分は、無偏光ビーム・スプリッタ５１２によって分割される前の、光の物理的性質（例えば、光の色合い）の一部をそれぞれ保持することができることに留意されたい。加えて、以下で説明するコンポーネントのいずれも、光の部分のいずれかに当たり得る。

無偏光ビーム・スプリッタ５１２は、光源５１０からの光、ならびにその光およびビームの偏光とは無関係なビームの第３の部分を分割することができる。いくつかの実施形態では、第２のビーム・ブロッカ５１８には、光源５１０からの光の第１の部分および無偏光ビーム・スプリッタ５１２からのビームの第５の部分に当たる場合がある。いくつかの実施形態では、光の第１の部分およびビームの第５の部分は、イメージング経路上で進むのが止まる場合がある。

いくつかの実施形態では、光の第２の部分は、イメージング経路を無偏光ビーム・スプリッタ５１２から第２の偏光ビーム・スプリッタ２３６へ進むことができる。無偏光ビーム・スプリッタ５１２は、次いで光源５１０からの光の第２の部分を、光の第３の部分および光の第４の部分に分割することができる。いくつかの実施形態では、第１のビーム・ブロッカ５０４には、光の第３の部分が当たる場合がある。このとき、光の第３の部分は、イメージング経路上で進むのが止まる。いくつかの実施形態では、第２の対物レンズ２３７には、マイクロスケール集積デバイス５０８に伝搬する光の第４の部分が当たる場合がある。このとき、マイクロスケール集積デバイス５０８は、光の反射された第４の部分を有する場合があり、この部分は、光の第４の部分と共存するが反対方向に伝搬する。次いで、光の反射された第４の部分は、第２の偏光ビーム・スプリッタ２３６によって分割され、光の第５および第６の部分になる。光の第６の部分は、無偏光ビーム・スプリッタ５１２に向けて伝搬し、さらに光の第７の部分および光の第８の部分に分割されてもよい。光の第７の部分は、光源５１０に向かって伝搬する場合がある。

いくつかの実施形態では、光の第８の部分およびビームの第６の部分は、イメージング経路を無偏光ビーム・スプリッタ５１２からチューブ・レンズ５１４へ進むことができる。チューブ・レンズ５１４は、焦点距離２００ｍｍを有し、イメージングおよびアラインメントを支援することができる。いくつかの実施形態では、チューブ・レンズ５１４から進んでくる、光の第８の部分およびビームの第６の部分は、カメラ５１６に進むことができる。カメラ５１６は、マイクロスケール集積デバイス５０８上でのビーム２０５（またはビーム２０５の部分あるいはその両方）の相互作用を記録し、マイクロスケール集積デバイス５０８上でアニーリングする対象となる電子部品とビーム２０５とのアラインメントを支援することができる。

図６は、１つまたは複数の実施形態による、マイクロスケール集積デバイスの電気部品をアニーリングするための別の例示のシステム６００の図である。システム６００は、システム５００と実質的に同一であるが、非球面レンズ２３２の位置が異なっている。破線四角６０１によって示されるように、いくつかの実施形態では、非球面レンズ２３２は、ステアリング・ミラー２２８と回折ビーム・スプリッタ２３０との間に配置することができる。個々の実施形態において用いられる類似の要素の繰り返しの説明は、簡略化のために省略する。

図７は、１つまたは複数の実施形態による、マイクロスケール集積デバイスの電気部品をアニーリングするための別の例示のシステム７００の図である。個々の実施形態において用いられる類似の要素の繰り返しの説明は、簡略化のために省略する。

本明細書で説明されるシステムの実施形態は、１つまたは複数の機械に具体化された（例えば、１つまたは複数の機械に関連付けられる１つまたは複数のコンピュータ可読記憶媒体に具体化された）１つまたは複数の機械実行可能コンポーネントを含むことができる。そのようなコンポーネントは、１つまたは複数の機械（例えば、プロセッサ、コンピュータ、コンピューティング・デバイス、仮想機械など）によって実行されると、１つまたは複数の機械に、説明される動作を実行させることができる。例えば、システム７００は、通信可能にまたは動作可能にあるいはその両方で、レーザ・ユニット２０２、イメージング・ユニット２０８、またはステージ・ユニット２０６あるいはその組合せに接続することができるコンピューティング・デバイス７０２を含むことができる。コンピューティング・デバイスは、レーザ・ユニット２０２、イメージング・ユニット２０８、またはステージ・ユニット２０６あるいはその組合せの１つまたは複数の動作を制御するためのコンピュータ実行可能コンポーネントであってもよいし、それらを含むことができる、コントローラ２０４を含むことができる（またはそれらに動作可能に結合することができる）。

例えば、示される実施形態では、コントローラ２０４は、レーザ・ユニット制御コンポーネント７０４、イメージング・ユニット制御コンポーネント７０８、およびステージ・ユニット制御コンポーネント７０８を含むことができる。様々な実施形態において、レーザ制御コンポーネントは、レーザ・ユニット２０２の１つまたは複数の動作を、自動的にまたはユーザ入力に応答して（例えば、好適な入力デバイスを介して）あるいはその両方で、制御するためのコンピュータ実行可能命令を含むことができる。例えば、図６および図７を参照すると、レーザ・ユニット制御コンポーネント７０４は、レーザ２１２のパワー・レベル、電子シャッタ２２６の露光時間、および回折ビーム・スプリッタ２３０セッティングと対応する照明パターンの切り替えを制御することができる（例えば、ビーム・スプリッタ・エクスチェンジャ４０２を介して制御される通り）。イメージング・ユニット制御コンポーネント７０６は、カメラ５１６、チューブ・レンズ５１４、光源５１０、無偏光ビーム・スプリッタ５１２、および第２のビーム・ブロッカ５１８の、１つまたは複数の動作を制御することができる。図５、図６、および図７を参照すると、ステージ・ユニット制御コンポーネント７０８は、パワー・メータ５０６、ステージ２４０、または水ポンプ２４２あるいはその組合せの、１つまたは複数の動作を制御することができる。

コンピューティング・システム５００は、少なくとも１つのメモリ７１６および少なくとも１つのプロセッサ７１４を、さらに含むことができるか、それらに動作可能に結合することができる。様々な実施形態において、少なくとも１つのメモリ７１６は、少なくとも１つのプロセッサ７１４によって実行されると、実行可能命令によって定義された動作の実施を容易にする、（例えば、コントローラ２０４によって提供される）実行可能命令を記憶することができる。コンピューティング・デバイス７０２はまた、ディスプレイ７１２を含むこともできる。いくつかの実施形態では、カメラ５１６によってキャプチャされる画像データは、光学ビーム２０５とマイクロスケール集積デバイス５０８上のターゲット領域とのアラインメントを容易にすることに関連して、ディスプレイ７１２にレンダリングすることができる。コンピューティング・デバイス７０２は、コントローラ、ディスプレイ、プロセッサ、およびメモリ７１６を互いに通信可能に結合する、デバイス・バス７１０をさらに含むことができる。プロセッサ７１４、およびメモリ７１６、ならびに他の好適なコンピュータまたはコンピューティングベースの要素の例は、図１１を参照して見ることができ、図７または本明細書で開示される他の図面と関連して示され説明されるシステムまたはコンポーネントのうちの１つまたは複数を実装することに関して使用することができる。

コンピューティング・システム７０２は、プロセッサを備えるあらゆるタイプのコンポーネント、機械、デバイス、機構、装置、もしくは機器またはその組合せを含むことができるか、または、有線もしくは無線またはその両方のネットワークと、有効もしくは動作可能な、またはその両方の通信を可能にすることができるか、あるいはその両方である。すべてのそのような実施形態が想定される。例えば、コンピューティング・システム７０２は、サーバ・デバイス、コンピューティング・デバイス、汎用コンピュータ、特殊目的コンピュータ、タブレット・コンピューティング・デバイス、ハンドヘルド・デバイス、サーバ・クラスのコンピューティング・マシンもしくはデータベースまたはその両方、ラップトップ・コンピュータ、ノートブック・コンピュータ、デスクトップ・コンピュータ、携帯電話、スマートフォン、産業用もしくは家庭用またはその両方のデバイス、デジタル・アシスタント、マルチメディア・インターネット対応電話、または別のタイプのデバイスあるいはその組合せであってもよいし、それらを含んでもよい。

図８は、１つまたは複数の実施形態による、量子ビット（例えば、量子ビット・デバイス１００）を形成するための、例示の非限定的な方法８００の高次フロー図である。個々の実施形態において用いられる類似の要素の繰り返しの説明は、簡略化のために省略する。

８０２において、方法８００は、２つの静電プレート（例えば、静電プレート１１２）の間に位置付けられた、ジョセフソン接合（例えば、ジョセフソン接合１０４）を有する基板（例えば、基板１０２）を用意することを含むことができる。例えば、様々な実施形態において、基板は、レーザ・アニーリング装置またはシステム（例えば、システム２００、システム３００、システム５００、システム６００、システム７００など）のステージ上に用意され、アニーリング装置の１つまたは複数のビーム投影コンポーネント（例えば、低倍率対物レンズ２３４、偏光ビーム・スプリッタ２３６、および長ＷＤ対物レンズ２３８）の視線（ｌｉｎｅ－ｏｆ－ｓｉｇｈｔ）上に位置付けることができる。８０４において、方法８００は、複数の光学ビーム（例えば、光学ビーム１１０、光学ビーム２０５など）をジョセフソン接合と２つの静電プレートとの間に位置する基板の領域に投影する（例えば、低倍率対物レンズ２３４、偏光ビーム・スプリッタ２３６、および長ＷＤ対物レンズ２３８を使用する）ことによって、ジョセフソン接合をアニーリングすることを含むことができる。

図９は、１つまたは複数の実施形態による、量子ビット・デバイス（例えば、量子ビット・デバイス１００）を調整するための、例示の非限定的な方法９００の高次フロー図である。個々の実施形態において用いられる類似の要素の繰り返しの説明は、簡略化のために省略する。

９０２において、方法９００は、光学ビーム（例えば、ダイオード・ポンプ２１０およびレーザ２１２を使用して光学ビーム２０１）を発生させることを含むことができる。９０４において、方法９００は、光学ビームを複数の光学ビーム（例えば、回折ビーム・スプリッタ２３０を使用して光学ビーム２０３）に分割することを含むことができる。９０６において、方法９００は、ジョセフソン接合に隣接する量子ビット・デバイス（例えば、量子ビット・デバイス１００）の領域に複数の光学ビームを投影する（例えば、低倍率対物レンズ２３４、偏光ビーム・スプリッタ２３６、および長ＷＤ対物レンズ２３８を使用する）ことによって、量子ビット・デバイスのジョセフソン接合（例えば、ジョセフソン接合１０４）をアニーリングすることを含むことができる。

図１０は、１つまたは複数の実施形態による、マイクロスケール集積デバイス（例えば、マイクロスケール集積デバイス３０８）の電気部品を調整するための、例示の非限定的な方法９００の高次フロー図である。個々の実施形態において用いられる類似の要素の繰り返しの説明は、簡略化のために省略する。

１００２において、方法１０００は、光学ビーム（例えば、ダイオード・ポンプ２１０およびレーザ２１２を使用して光学ビーム２０１）を発生させることを含むことができる。１００４において、方法９００は、光学ビームを複数の光学ビーム（例えば、回折ビーム・スプリッタ２３０を使用して光学ビーム２０３）に分割することを含むことができる。１００６において、方法１００は、電気部品の周囲のマイクロスケール集積デバイス（例えば、量子ビット・デバイス１００）の領域に複数の光学ビームを投影する（例えば、低倍率対物レンズ２３４、偏光ビーム・スプリッタ２３６、および長ＷＤ対物レンズ２３８を使用する）ことによって、マイクロスケール集積デバイスの電気部品をアニーリングすることを含むことができる。

説明を簡素化するため、いくつかの状況ではコンピュータ実装の方法は、本明細書では一連の行為として描写され、説明されることに留意されたい。主題のイノベーションは図示される行為または行為の順序あるいはその両方によって限定されず、例えば、行為は様々な順序でまたは同時にあるいはその両方で、また本明細書において提示および説明されていない他の行為とともに、発生することができることを理解および諒解されたい。さらには、すべての図示される行為が、開示の主題にしたがってコンピュータ実装の方法を実装するために必要とされなくてもよい。加えて、当業者であれば理解および諒解することであるが、コンピュータ実装の方法は代替的に、状態図または事象を介して一連の相互に関連付けられる状態として表現することができる。加えて、これ以降および本明細書の全体に渡って開示されるコンピュータ実装の方法は、そのようなコンピュータ実装の方法を、コンピュータに移送および移動することを容易にするために製造物品に記憶できることをさらに諒解すべきである。本明細書において使用する場合、製造物品という用語は、あらゆるコンピュータ可読デバイスまたは記憶媒体からアクセス可能なコンピュータ・プログラムを包含することが意図されている。

図１１は、開示の主題の様々な態様についての非限定的なコンテキストを与えることができ、開示の主題の様々な態様が実装され得る好適な環境の一般的な説明を与えるよう意図されている。図１１は、本明細書において説明される１つまたは複数の実施形態を容易にすることが可能な、例示の、非限定的な動作環境のブロック図である。本明細書において説明される他の実施形態において採用される類似の要素の繰り返しの説明は、簡略化のために省略する。

図１１を参照すると、本開示の様々な態様を実装するための好適な動作環境１１００はまた、コンピュータ１１１２を含むことができる。コンピュータ１１１２はまた、処理ユニット１１１４、システム・メモリ１１１６、およびシステム・バス１１１８を含むことができる。システム・バス１１１８は、システム・メモリ１１１６を含むがそれに限定されないシステム・コンポーネントを、処理ユニット１１１４に結合する。処理ユニット１１１４は、様々な利用可能なプロセッサのうちの任意のものであることができる。デュアル・マイクロプロセッサおよび他のマルチプロセッサ・アーキテクチャが、やはり処理ユニット１１１４として採用され得る。システム・バス１１１８は、メモリ・バスもしくはメモリ・コントローラ、周辺バスもしくは外部バス、またはローカル・バス、あるいはその組合せを含む、いくつかのタイプのバス構造のうちの任意のものであることができ、限定はしないが、インダストリアル・スタンダード・アーキテクチャ（ＩＳＡ）、マイクロチャネル・アーキテクチャ（ＭＣＡ）、拡張ＩＳＡ（ＥＩＳＡ）、Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｄｒｉｖｅ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ（ＩＤＥ）、ＶＥＳＡローカル・バス（ＶＬＢ）、Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ（ＰＣＩ）、カード・バス、ユニバーサル・シリアル・バス（ＵＳＢ）、Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｏｒｔ（ＡＧＰ）、ファイヤワイヤ（ＩＥＥＥ１１９４）、およびＳｍａｌｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ（ＳＣＳＩ）を含む、あらゆる多様な利用可能なバス・アーキテクチャを使用する。

システム・メモリ１１１６はまた、揮発性メモリ１１２０および非揮発性メモリ１１２２を含むことができる。スタートアップの間など、コンピュータ１１１２内の要素間で情報を伝送するための基本的なルーチンを含んでいるＢａｓｉｃ Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ Ｓｙｓｔｅｍ（ＢＩＯＳ）は、非揮発性メモリ１１２２に記憶される。コンピュータ１１１２はまた、リムーバブル／非リムーバブルの、揮発性／非揮発性のコンピュータ記憶媒体を含むことができる。例えば、図１１はディスク・ストレージ１１２４を図示している。ディスク・ストレージ１１２４はまた、磁気ディスク・ドライブ、フロッピー（Ｒ）・ディスク・ドライブ、テープ・ドライブ、Ｊａｚ（Ｒ）ドライブ、Ｚｉｐ（Ｒ）ドライブ、ＬＳ－１１０ドライブ、フラッシュ・メモリ・カード、またはメモリ・スティックのようなデバイスを含むことができるが、それに限定されない。ディスク・ストレージ１１２４はまた、記憶メディアを別個に、または他の記憶メディアと組み合わせて含むことが可能である。ディスク・ストレージ１１２４のシステム・バス１１１８への接続を容易にするために、典型的にはインターフェース１１２６などのリムーバブルまたは非リムーバブルのインターフェースが使用される。図１１はまた、ユーザと好適な動作環境１１００内で説明される基本的なコンピュータ・リソースとの間で中間的なものとして機能するソフトウェアを描いている。そのようなソフトウェアはまた、例えばオペレーティング・システム１１２８を含むことができる。ディスク・ストレージ１１２４に記憶することができるオペレーティング・システム１１２８は、コンピュータ１１１２のリソースを制御して割り当てるように機能する。

システム・アプリケーション１１３０は、例えばシステム・メモリ１１１６またはディスク・ストレージ１１２４のいずれかに記憶されるプログラム・モジュール１１３２およびプログラム・データ１１３４を通じて、オペレーティング・システム１１２８によるリソースの管理を活用する。本開示は様々なオペレーティング・システムまたはオペレーティング・システムの組合せにより実装することができることを諒解されたい。ユーザはコマンドまたは情報を、入力デバイス１１３６を通じてコンピュータ１１１２に入力する。入力デバイス１１３６としては、マウスなどのポインティング・デバイス、トラックボール、スタイラス、タッチ・パッド、キーボード、マイクロフォン、ジョイスティック、ゲーム・パッド、衛星放送受信アンテナ、スキャナ、ＴＶチューナ・カード、デジタル・カメラ、デジタル・ビデオ・カメラ、ウェブ・カメラなどが挙げられるが、それに限定しない。これらのデバイス、および他の入力デバイスは、インターフェース・ポート１１３８を介してシステム・バス１１１８を通じて処理ユニット１１１４に接続する。インターフェース・ポート１１３８は、例えばシリアル・ポート、パラレル・ポート、ゲーム・ポート、およびユニバーサル・シリアル・バス（ＵＳＢ）を含む。出力デバイス１１４０は、入力デバイス１１３６と同一のタイプのポートのうちいくつかを使用する。したがって、例えばＵＳＢポートはコンピュータ１１１２に入力を与えるため、およびコンピュータ１１１２から出力デバイス１１４０に情報を出力するために、使用することができる。出力アダプタ１１４２は、他の出力デバイス１１４０の中でもとりわけ特別なアダプタを必要とする、モニタ、スピーカ、およびプリンタなどのいくつかの出力デバイス１１４０があることを示すために設けられる。出力アダプタ１１４２は、限定ではなく例示として、出力デバイス１１４０とシステム・バス１１１８との間の接続の手段を提供するビデオ・カードおよびサウンド・カードを含む。リモート・コンピュータ１１４４など、他のデバイスまたはデバイスのシステムあるいはその両方は、入力機能および出力機能の両方を提供することに留意されたい。

コンピュータ１１１２は、リモート・コンピュータ１１４４などの１つまたは複数のリモート・コンピュータへの論理接続を使用してネットワーク化された環境で動作することができる。リモート・コンピュータ１１４４は、コンピュータ、サーバ、ルータ、ネットワークＰＣ、ワークステーション、マイクロプロセッサ・ベースの電化製品、ピア・デバイス、または他の一般的なネットワーク・ノードなどであってもよく、また典型的にはコンピュータ１１１２に対して説明される要素の多くまたはすべてを含むこともできる。簡略化のため、メモリ・ストレージ・デバイス１１４６のみをリモート・コンピュータ１１４４とともに図示する。リモート・コンピュータ１１４４は、ネットワーク・インターフェース１１４８を通じてコンピュータ１１１２に論理的に接続しており、次に通信接続１１５０を介して物理的に接続されている。ネットワーク・インターフェース１１４８は、ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）、ワイド・エリア・ネットワーク（ＷＡＮ）、セルラ・ネットワークなど有線または無線あるいはその両方の通信ネットワークを包含している。ＬＡＮ技術としては、Ｆｉｂｅｒ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｄａｔａ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ（ＦＤＤＩ）、Ｃｏｐｐｅｒ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｄａｔａ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ（ＣＤＤＩ）、イーサネット、トークン・リング、などが挙げられる。ＷＡＮ技術としては、ポイントツーポイント・リンク、サービス総合デジタル網（ＩＳＤＮ）などの回路交換ネットワークおよびそれらのバリエーション、パケット交換ネットワーク、ならびにデジタル加入者線（ＤＳＬ）が挙げられるが、それに限定しない。通信接続１１５０とは、ネットワーク・インターフェース１１４８をシステム・バス１１１８に接続するために採用されるハードウェア／ソフトウェアを称する。通信接続１１５０は、図示を明瞭にするためにコンピュータ１１１２の内部に示してあるが、コンピュータ１１１２の外部にあってもよい。ネットワーク・インターフェース１１４８への接続のためのハードウェア／ソフトウェアとしてはまた、単なる例示の目的で、一般電話機グレード・モデムを含むモデム、ケーブル・モデムおよびＤＳＬモデム、ＩＳＤＮアダプタ、ならびにイーサネット（Ｒ）・カードなどの内部的技術および外部的技術を挙げることができる。

本明細書において説明される１つまたは複数の実施形態は、統合のあらゆる可能な技術的詳細レベルにおける、システム、方法、装置、またはコンピュータ・プログラム製品あるいはその組合せであってもよい。コンピュータ・プログラム製品は、プロセッサに１つまたは複数の実施形態の態様を実行させるためのコンピュータ可読プログラム命令を有するコンピュータ可読記憶媒体を含むことができる。コンピュータ可読記憶媒体は、命令実行デバイスによる使用のための命令を保持および記憶することができる有形のデバイスであり得る。コンピュータ可読記憶媒体は、例えば、電子ストレージ・デバイス、磁気ストレージ・デバイス、光学ストレージ・デバイス、電磁気ストレージ・デバイス、半導体ストレージ・デバイス、または前述のあらゆる好適な組合せであってもよいが、それに限定はしない。コンピュータ可読記憶媒体のより具体的な例の非網羅的な列挙としては、さらに以下を挙げることができる：ポータブル・コンピュータ・ディスケット、ハード・ディスク、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、消去可能プログラマブル読み取り専用メモリ（ＥＰＲＯＭまたはフラッシュ・メモリ）、静的ランダム・アクセス・メモリ（ＳＲＡＭ）、ポータブル・コンパクト・ディスク読み取り専用メモリ（ＣＤ－ＲＯＭ）、デジタル・バーサタイル・ディスク（ＤＶＤ）、メモリ・スティック、フロッピー（Ｒ）・ディスク、命令が記録されたパンチカードまたは溝に刻まれた構造などの機械的にエンコードされたデバイス、および前述のあらゆる好適な組合せ。本明細書において使用される場合、コンピュータ可読記憶媒体は、電波もしくは他の自由に伝搬する電磁波、導波路もしくは他の伝送媒体を介して伝搬する電磁波（例えば、光ファイバ・ケーブルを通過する光パルス）、または電線を介して伝送される電気的信号など、一過性の信号そのものであると解釈されてはならない。この点で、様々な実施形態において、本明細書で使用される場合のコンピュータ可読記憶媒体は、非一時的で有形のコンピュータ可読記憶媒体を含むことができる。

本明細書において説明されるコンピュータ可読プログラム命令は、コンピュータ可読記憶媒体から、個別のコンピューティング／処理デバイスに、あるいは、例えばインターネット、ローカル・エリア・ネットワーク、ワイド・エリア・ネットワークもしくは無線ネットワークまたはその組合せなどのネットワークを介して、外部のコンピュータまたは外部のストレージ・デバイスに、ダウンロードすることができる。ネットワークは、銅の伝送ケーブル、光学伝送ファイバ、無線伝送、ルータ、ファイヤウォール、スイッチ、ゲートウェイ・コンピュータまたはエッジ・サーバあるいはその組合せを備えることができる。それぞれのコンピューティング／処理デバイスのネットワーク・アダプタ・カードまたはネットワーク・インターフェースは、ネットワークからコンピュータ可読プログラム命令を受信し、個別のコンピューティング／処理デバイス内のコンピュータ可読記憶媒体に記憶するためにコンピュータ可読プログラム命令を転送する。１つまたは複数の実施形態の動作を実行するためのコンピュータ可読プログラム命令は、アセンブラ命令、命令セットアーキテクチャ（ＩＳＡ）命令、機械命令、機械依存命令、マイクロコード、ファームウェア命令、状態設定データ、集積回路のための構成データ、あるいはＳｍａｌｌｔａｌｋ（Ｒ）、Ｃ＋＋などのオブジェクト指向プログラミング言語、および「Ｃ」プログラミング言語などの手続き型プログラミング言語または類似するプログラミング言語、を含む１つまたは複数のプログラミング言語のあらゆる組合せで記述された、ソース・コードまたはオブジェクト・コードのいずれかであってもよい。コンピュータ可読プログラム命令は、すべてユーザのコンピュータ上で、一部はユーザのコンピュータ上でスタンドアロンのソフトウェア・パッケージとして、一部はユーザのコンピュータ上で一部はリモート・コンピュータ上で、またはすべてリモート・コンピュータ上もしくはサーバ上で、実行することができる。後者のシナリオでは、リモート・コンピュータは、ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）もしくはワイド・エリア・ネットワーク（ＷＡＮ）を含むあらゆるタイプのネットワークを介してユーザのコンピュータに接続することができ、または接続は（例えば、インターネット・サービス・プロバイダを使用するインターネットを介して）外部のコンピュータに対してなされてもよい。一部の実施形態において、例えば、プログラマブル論理回路、フィールドプログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）、またはプログラマブル論理アレイ（ＰＬＡ）を含む電子回路は、１つまたは複数の実施形態の態様を実施するために、コンピュータ可読プログラム命令の状態情報を利用することによって、コンピュータ可読プログラム命令を実行して電子回路を個別化することができる。

１つまたは複数の実施形態の態様は、実施形態による方法、装置（システム）、およびコンピュータ・プログラム製品のフローチャート図またはブロック図あるいはその両方を参照しながら本明細書において説明される。フローチャート図またはブロック図あるいはその両方のそれぞれのブロック、およびフローチャート図またはブロック図あるいはその両方におけるブロックの組合せは、コンピュータ可読プログラム命令によって実装され得ることを理解されよう。これらのコンピュータ可読プログラム命令は、コンピュータまたは他のプログラマブル・データ処理装置のプロセッサを介して実行する命令が、フローチャートまたはブロック図あるいはその両方の１つまたは複数のブロックに指定される機能／動作を実装する手段を作成すべく、汎用コンピュータ、特殊目的コンピュータ、または他のプログラマブル・データ処理装置のプロセッサに提供されてマシンを作るものであってよい。これらのコンピュータ可読プログラム命令はまた、命令が記憶されたコンピュータ可読記憶媒体が、フローチャートおよびブロック図の１つまたは複数のブロックに指定される機能／動作の態様を実装する命令を含む製造物品を備えるべく、コンピュータ可読記憶媒体に記憶され、コンピュータ、プログラマブル・データ処理装置、および他のデバイスに特定のやり方で機能するように指示するものであってもよい。コンピュータ可読プログラム命令はまた、コンピュータ、他のプログラマブル装置、または他のデバイスで実行する命令が、フローチャートおよびブロック図の１つまたは複数のブロックに指定される機能／動作を実装するように、コンピュータ実装処理を作るべく、コンピュータ、他のプログラマブル・データ処理装置、または他のデバイス上にロードされ、コンピュータ、他のプログラマブル装置、または他のデバイス上で一連の動作可能な機能を実施させるものであってもよい。

図面中のフローチャートおよびブロック図は、本明細書において説明される様々な実施形態にしたがって、システム、方法、およびコンピュータ・プログラム製品の可能な実装形態の、アーキテクチャ、機能性、および動作を図示している。この点において、フローチャートまたはブロック図のそれぞれのブロックは、指定される論理機能を実装するための１つまたは複数の実行可能な命令を含む、命令のモジュール、セグメント、または部分を表現することができる。一部の代替的な実装形態において、ブロックにおいて示した機能は図面で示した順とは異なって発生してもよい。例えば、連続して示される２つのブロックは、実際には実質的に同時に実行されてもよく、またはブロックは関与する機能性によっては、時に逆の順で実行されてもよい。ブロック図およびフローチャート図のそれぞれのブロック、ならびにブロック図およびフローチャート図のブロックの組合せは、指定される機能もしくは作用を実施する、または特殊目的ハードウェアとコンピュータ命令との組合せを実行する、特殊目的ハードウェア・ベースのシステムによって実装され得ることにも留意されたい。

１つまたは複数のコンピュータで実行するコンピュータ・プログラム製品のコンピュータ実行可能命令の一般的なコンテキストにおいて、主題を上で説明してきたが、当業者であれば、本開示はまた、他のプログラム・モジュールと組み合わせて実装され得ることを理解されよう。一般的に、プログラム・モジュールは、特定のタスクを実施するか、または特定の抽象的なデータ・タイプを実装する、ルーチン、プログラム、コンポーネント、データ構造などを含む。その上、当業者であれば、本発明のコンピュータ実装方法は、単一プロセッサまたはマルチプロセッサ・コンピュータ・システム、ミニコンピューティング・デバイス、メーンフレーム・コンピュータ、ならびにコンピュータ、ハンドヘルド・コンピューティング・デバイス（例えば、ＰＤＡ、電話機）、マイクロプロセッサ・ベースまたはプログラマブルの、家庭用または業務用電子機器など、を含む他のコンピュータ・システム構成で実践できることを諒解されよう。図示した態様はまた、タスクが通信ネットワークを通じてリンクされたリモート処理デバイスによって実施される分散コンピューティング環境において実践することができる。しかしながら、本開示の、すべてでないにしても一部の態様は、スタンドアロンのコンピュータで実践することができる。分散コンピューティング環境では、プログラム・モジュールはローカルおよびリモートの両方のメモリ・ストレージ・デバイスに配置することができる。例えば、１つまたは複数の実施形態では、コンピュータ実行可能コンポーネントは、１つまたは複数の分散メモリ・ユニットを含むことができるか、それらから構成され得るメモリから、実行することができる。本明細書で使用される場合、「メモリ」および「メモリ・ユニット」という用語は、交換可能である。さらには、本明細書において説明される１つまたは複数の実施形態は、コンピュータ実行可能コンポーネントのコードを、分散された様式で、例えば複数のプロセッサが組み合わさってまたは協働的に動作して実行することができ、１つまたは複数の分散メモリ・ユニットからのコードを実行することができる。本明細書で使用される場合、「メモリ」という用語は、一か所にある単一のメモリもしくはメモリ・ユニット、または１つもしくは複数の場所にある複数のメモリもしくはメモリ・ユニットを包含することができる。

本出願で使用される場合、用語「コンポーネント」、「システム」、「プラットフォーム」、「インターフェース」などは、コンピュータ関連のエンティティ、または１つもしくは複数の特別な機能性を伴う動作可能な機械に関連するエンティティを称することができ、それらを含むことができる。本明細書において開示されるエンティティは、ハードウェア、ハードウェアとソフトウェアとの組合せ、ソフトウェア、または実行中のソフトウェアのいずれかであることができる。例えば、コンポーネントは、プロセッサで実行中のプロセス、プロセッサ、オブジェクト、実行可能ファイル、実行のスレッド、プログラム、およびコンピュータであることができるが、それに限定しない。例示として、サーバ上で実行中のアプリケーションおよびサーバの両方は、コンポーネントであることができる。１つまたは複数のコンポーネントは、プロセスまたは実行のスレッド中に存在することができ、また、コンポーネントは１つのコンピュータに集中してもよく、または２つ以上のコンピュータ間で分散されてもよく、あるいはその両方であってもよい。別の例において、個々のコンポーネントは様々なデータ構造が記憶された様々なコンピュータ可読媒体から実行することができる。コンポーネントは、１つまたは複数のデータ・パケットを有する信号にしたがうなど、ローカルまたはリモートあるいはその両方のプロセスを介して通信することができる（例えば、１つのコンポーネントからのデータは、信号を介してローカル・システム内で、分散システム内で、または他のシステムを伴うインターネットなどのネットワーク全体で、あるいはその組合せで、別のコンポーネントと対話する）。別の例として、コンポーネントは、電気的または電子的な回路によって動作する機械的な部品によって与えられる特別な機能性を有する装置であることができ、この回路はプロセッサによって実行されるソフトウェアまたはファームウェア・アプリケーションによって動作する。そのような場合、プロセッサは装置に対して内部または外部にあることができ、ソフトウェアまたはファームウェア・アプリケーションの少なくとも一部を実行することができる。さらに別の例として、コンポーネントは機械的な部品無しに電子部品を通じて特別な機能性を提供することができる装置であることができ、この場合、電子部品は、電子部品の機能性を少なくとも部分的に付与するソフトウェアまたはファームウェアを実行するためのプロセッサまたは他の手段を含むことができる。一態様において、コンポーネントは例えば、クラウド・コンピューティング・システム内で、仮想マシンを介して電子部品をエミューレートすることができる。

本明細書で使用される場合、「容易にする（ｆａｃｉｌｉｔａｔｅ）」という用語は、複数のコンポーネントまたは複数のデバイスあるいはその組合せが、いくつかのコンピューティング動作に関与し得る複雑なコンピューティング環境の性質に関して、１つまたは複数のアクションまたは動作を「容易にする」システム、デバイス、またはコンポーネントのコンテキストにおけるものである。複数のコンポーネントまたは複数のデバイスあるいはその組合せを伴う場合がある、または伴わない場合がある、アクションの非限定的な例としては、データの送受信、デバイス間の接続の確立、結果を取得することに向けた中間結果の判定（例えば、中間結果を判定するために機械学習および人工知能を採用することを含む）などが挙げられる。この点で、コンピューティング・デバイスまたはコンポーネントは、動作を達成することにおいて、あらゆる役割を担うことによって動作を容易にすることができる。したがって、コンポーネントの動作を本明細書で説明する場合、動作がコンポーネントによって容易にされると説明されるとき、限定はしないが、センサ、アンテナ、聴覚または視覚あるいはその両方の出力デバイス、他のデバイスなど、１つまたは複数の他のコンピューティング・デバイスまたはコンポーネントの協力により、動作が任意選択的に完了され得ることを理解されたい。

加えて、用語「または（ｏｒ）」は、排他的「ｏｒ」ではなく包括的「ｏｒ」を意味することを意図されている。すなわち、特に明記しない限り、またはコンテキストから明らかではない限り、「Ｘは、ＡまたはＢを利用する」とは、自然な包括的並べ替えのいずれかを意味することを意図されている。すなわち、ＸがＡを利用する、ＸがＢを利用する、またはＸがＡとＢの両方を利用する場合、「Ｘは、ＡまたはＢを利用する」は、前述の事例のいずれかの下で満足される。その上、本主題の明細書および添付される図面内で使用される場合、冠詞「１つの（ａ）」および「１つの（ａｎ）」は、単数形を対象とするよう特に明記しない限り、またはコンテキストから明らかではない限り、一般的に「１つまたは複数の」を意味するものと解釈されるべきである。本明細書において使用される場合、用語「例、例示（ｅｘａｍｐｌｅ）」または「例示の（ｅｘｅｍｐｌａｒｙ）」あるいはその両方は、例、事例、または図示として機能することを意味するよう利用される。疑念の回避のため、本明細書において開示される主題はそのような例によって限定されない。加えて、本明細書において「例、例示（ｅｘａｍｐｌｅ）」または「例示の（ｅｘｅｍｐｌａｒｙ）」あるいはその両方として説明されるあらゆる態様または設計は、必ずしも他の態様または設計よりも、好ましいまたは有利であるとして解釈される必要はなく、また当業者に既知の等価な例示の構造および技術を排除することも意図されていない。

主題の明細書で採用されるように、用語「プロセッサ」は、シングルコア・プロセッサ、ソフトウェア・マルチスレッド実行機能を有するシングルプロセッサ、マルチコア・プロセッサ、ソフトウェア・マルチスレッド実行機能を有するマルチコア・プロセッサ、ハードウェア・マルチスレッド技術を有するマルチコア・プロセッサ、並列プラットフォーム、および分散共有メモリを有する並列プラットフォーム、を含む実質的にあらゆるコンピューティング処理ユニットまたはデバイスを称することができるが、それに限定はしない。加えて、プロセッサとは、集積回路、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）、プログラマブル・ロジック・コントローラ（ＰＬＣ）、複合プログラマブル・ロジック・デバイス（ＣＰＬＤ）、ディスクリート・ゲートもしくはトランジスタ・ロジック、ディスクリート・ハードウェア・コンポーネント、または本明細書において説明される機能を実施するために設計されるそれらのあらゆる組合せを称することができる。さらには、プロセッサは、空間使用を最適化するため、またはユーザ機器のパフォーマンスを向上させるために、限定はしないが、分子および量子ドット・ベースのトランジスタ、スイッチ、ならびにゲートなどのナノスケールのアーキテクチャを活用することができる。プロセッサはまたコンピューティング処理ユニットの組合せとして実装され得る。本開示において、「記憶」、「ストレージ」、「データ記憶」、「データ・ストレージ」、「データベース」ならびにコンポーネントの動作および機能性に関連する実質的にあらゆる他の情報記憶コンポーネントなどの用語は、「メモリ・コンポーネント」、「メモリ」内に具体化されるエンティティ、またはメモリを含むコンポーネントを称するために利用される。本明細書において説明されるメモリまたはメモリ・コンポーネントあるいはその両方は、揮発性メモリまたは非揮発性メモリのいずれかであることができる、または揮発性メモリおよび非揮発性メモリの両方を含むことができることを了解されたい。例示として、限定ではなく、非揮発性メモリとしては、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、プログラマブルＲＯＭ（ＰＲＯＭ）、電気的プログラマブルＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ）、電気的消去可能ＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、フラッシュ・メモリ、または非揮発性ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）（例えば、強誘電ＲＡＭ（ＦｅＲＡＭ））を挙げることができる。揮発性メモリとしては、例えば外部キャッシュ・メモリとして動作できるＲＡＭを挙げることができる。例示として、限定ではなく、ＲＡＭは、シンクロナスＲＡＭ（ＳＲＡＭ）、ダイナミックＲＡＭ（ＤＲＡＭ）、シンクロナスＤＲＡＭ（ＳＤＲＡＭ）、ダブル・データ・レートＳＤＲＡＭ（ＤＤＲ ＳＤＲＡＭ）、エンハンストＳＤＲＡＭ（ＥＳＤＲＡＭ）、シンクリンクＤＲＡＭ（ＳＬＤＲＡＭ）、ｄｉｒｅｃｔ Ｒａｍｂｕｓ ＲＡＭ（ＤＲＲＡＭ）、ｄｉｒｅｃｔ Ｒａｍｂｕｓ ｄｙｎａｍｉｃ ＲＡＭ（ＤＲＤＲＡＭ）、およびＲａｍｂｕｓ ｄｙｎａｍｉｃ ＲＡＭ（ＲＤＲＡＭ）などの多くの形態で利用可能である。加えて、本明細書におけるシステムまたはコンピュータ実装方法の開示されるメモリ・コンポーネントは、これらのおよびあらゆる他の好適なタイプのメモリを含むことを意図されているが、それらを含むように限定することは意図されていない。

上で説明してきたことは、システムおよびコンピュータ実装方法の単なる例を含む。もちろん、本開示を説明することを目的として、コンポーネントまたはコンピュータ実装方法のすべての考えられる組合せを説明することは不可能だが、当業者の一人であれば本開示の多くのさらなる組合せおよび並べ替えが可能であることを理解されよう。さらには、発明を実施するための形態、特許請求の範囲、付録および図面において用語「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」、「有する（ｈａｓ）」、「所有する（ｐｏｓｓｅｓｓｅｓ）」などが使用される範囲では、そのような用語は、請求項の移行句として採用される「含む、備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」が解釈される場合の用語「含む、備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」と類似するやり方で、包含的であることを意図されている。

例示を目的として様々な実施形態の説明を提示してきたが、網羅的であること、または開示された実施形態に限定することは意図されていない。説明された実施形態の範囲および思想から逸脱することなく、多くの変更形態および変形形態が当業者にとって明らかとなろう。本明細書において使用される用語法は、実施形態の原理、実践的な用途もしくは市場で見られる技術より優れた技術的な改善を最良に説明するため、または当業者の他の者が本明細書において開示される実施形態を理解できるように選ばれたものである。

Claims (30)

1. 量子ビットを形成するための方法であって、
   ２つの静電プレートの間に位置付けられた、ジョセフソン接合を有する基板を用意することと、
   レーザ・ビームを、回折光学素子およびレンズ系を含むパスを通過させて、複数の光学ビームに分割し、前記ジョセフソン接合と前記２つの静電プレートとの間に位置する前記基板の領域上に投影される、空間的に分離された複数の光学スポットを含む照明パターンを生成することによって、前記ジョセフソン接合をアニーリングすることと
   を含む、方法。
2. 前記複数の光学ビームが複数のガウシアン・ビームを含み、前記方法が、
   レーザ発生ガウシアン・ビームを、前記回折光学素子を透過させることにより、前記複数のガウシアン・ビームを発生させること
   をさらに含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記レンズ系は、前記複数の光学ビームを像面にフォーカスし、前記基板の領域上に投影される前記複数の光学スポットを作成する非球面レンズを含む、請求項１または２に記載の方法。
4. 前記空間的に分離された光学スポットが、２０．０マイクロメートル未満の距離だけそれぞれ分離される、請求項３に記載の方法。
5. 前記複数の光学スポットが、少なくとも４つの空間的に分離された光学スポットを含む、請求項１ないし４のいずれかに記載の方法。
6. 前記ジョセフソン接合が、アルミニウム／酸化アルミニウム／アルミニウムの三層ジョセフソン接合を含む、請求項１ないし５のいずれかに記載の方法。
7. 前記複数の光学ビームが、前記ジョセフソン接合を間接的に加熱し、前記ジョセフソン接合を前記アニーリングすることをもたらす、請求項１ないし６のいずれかに記載の方法。
8. 前記アニーリングすることの結果として、前記ジョセフソン接合の抵抗を変えること
   をさらに含む、請求項１ないし７のいずれかに記載の方法。
9. 前記パスは、前記回折光学素子の前にステアリング・ミラーを備える、請求項１ないし８のいずれかに記載の方法。
10. 量子ビットを形成するための方法であって、
    ２つの超伝導体リードの間に位置付けられた、ジョセフソン接合を有する基板を用意することと、
    レーザ・ビームを、回折光学素子およびレンズ系を含むパスを通過させて、複数の光学ビームに分割し、前記ジョセフソン接合および前記２つの超伝導体リードに隣接する前記基板の領域上に投影される、空間的に分離された複数の光学スポットを含む照明パターンを生成することによって、前記ジョセフソン接合をアニーリングすることと
    を含む、方法。
11. 前記レンズ系は、前記複数の光学ビームを像面にフォーカスし、前記基板の領域上に投影される前記複数の光学スポットを作成する非球面レンズを含む、請求項１０に記載の方法。
12. 前記空間的に分離された光学スポットが、２０．０マイクロメートル未満の距離だけそれぞれ分離される、請求項１１に記載の方法。
13. 前記複数の光学スポットが、少なくとも４つの空間的に分離された光学スポットを含む、請求項１０ないし１２のいずれかに記載の方法。
14. 前記複数の光学ビームが、前記ジョセフソン接合を間接的に加熱し、前記ジョセフソン接合を前記アニーリングすることをもたらす、請求項１０ないし１３のいずれかに記載の方法。
15. 前記アニーリングすることの結果として、前記ジョセフソン接合の抵抗を変えること
    をさらに含む、請求項１０ないし１４のいずれかに記載の方法。
16. 量子ビット・デバイスを調整する方法であって、
    光学ビームを発生させることと、
    前記光学ビームを、回折光学素子およびレンズ系を含むパスを通過させて、複数の光学ビームに分割し、ジョセフソン接合に隣接する前記量子ビット・デバイスの領域上に投影される、空間的に分離された複数の光学スポットを含む照明パターンを生成することによって、前記量子ビット・デバイスの前記ジョセフソン接合をアニーリングすることと
    を含む、方法。
17. 前記レンズ系は、前記複数の光学ビームを像面にフォーカスし、基板の領域上に投影される前記複数の光学スポットを作成する非球面レンズを含む、請求項１６に記載の方法。
18. 前記複数の光学スポットが、少なくとも４つの空間的に分離された光学スポットを含む、請求項１６または１７に記載の方法。
19. 前記アニーリングすることの結果として、前記ジョセフソン接合の抵抗を変えること
    をさらに含む、請求項１６ないし１８のいずれかに記載の方法。
20. ２つの静電プレートの間に位置付けられたジョセフソン接合を含むマイクロスケール集積デバイスをアニーリングするための装置であって、
    光学ビームを発生させる光源と、
    前記光学ビームを複数の光学ビームに分割する回折ビーム・スプリッタと、
    前記マイクロスケール集積デバイスの前記ジョセフソン接合をアニーリングするために、前記ジョセフソン接合と前記２つの静電プレートとの間に位置する前記マイクロスケール集積デバイスの領域上に投影される、空間的に分離された複数の光学スポットを含む照明パターンを生成するレンズ系と
    を備える、装置。
21. 前記レンズ系が、
    前記複数の光学ビームを像面にフォーカスする、第１のレンズと、
    前記像面を受け取り、前記マイクロスケール集積デバイスをアニーリングするために前記マイクロスケール集積デバイスに前記像面を投影する、第２のレンズと
    を備える、請求項２０に記載の装置。
22. 前記像面が、それぞれが前記複数の光学ビームによって生成された複数の空間的に分離された光学スポットを含む、請求項２１に記載の装置。
23. 前記マイクロスケール集積デバイスが量子ビット・デバイスを備える、請求項２０ないし２２のいずれかに記載の装置。
24. 請求項１ないし１９のいずれかに記載の方法を実施するように構成された、請求項２０ないし２３のいずれかに記載の装置。
25. 請求項２０ないし２３のいずれかに記載の装置によって実施される、請求項１ないし１９のいずれかに記載の方法。
26. 前記ジョセフソン接合をアニーリングするための請求項２０ないし２３のいずれかに記載の装置の使用。
27. システムであって、請求項２０ないし２３のいずれかに記載の装置と、前記２つの静電プレートの間の基板上に形成された前記ジョセフソン接合を含む量子ビットとを備え、前記装置が前記ジョセフソン接合をアニーリングするように構成される、システム。
28. 前記量子ビットが、前記ジョセフソン接合の両側に形成された超伝導リードをさらに含み、前記超伝導リードが前記ジョセフソン接合を前記静電プレートに接続する、請求項２７に記載のシステム。
29. マイクロスケール集積デバイスの電気部品をアニーリングするための装置であって、
    光学ビームを発生させる光源と、
    前記光学ビームを複数の光学ビームに分割する回折ビーム・スプリッタと、
    前記電気部品に隣接する前記マイクロスケール集積デバイスの前記電気部品に隣接する領域上に投影される、空間的に分離された複数の光学スポットを含む照明パターンを生成するレンズ系と
    を備える、装置。
30. 前記電気部品がジョセフソン接合を含み、前記マイクロスケール集積デバイスが量子ビットを含む、請求項２９に記載の装置。