Transmon de flujo fuertemente anarmónico y sintonizable basado en una heterostructura 2D de InAs-Al

Área de la Ciencia:

• Computación cuántica
• Física de la materia condensada
• Circuitos superconductores

Sus antecedentes:

• Los qubits gatemon típicamente exhiben una débil anharmonicidad, lo que limita su rendimiento.
• La frustración de flujo en los gatemons puede mejorar la anharmonicidad a través de la interferencia armónica de la supercorriente.

Objetivo del estudio:

• Investigar la anharmonicidad mejorada en dispositivos gatemon de unión dividida utilizando heteroestructuras 2D de InAs-Al.
• Explorar el potencial de la fuerte anharmonicidad para simplificar el control cuántico y mejorar el rendimiento del qubit.

Principales métodos:

• Fabricación de dispositivos gatemon de unión dividida basados en heteroestructuras 2D de InAs-Al.
• Espectroscopia dependiente del flujo para analizar las transiciones del dispositivo y extraer la anharmonicidad.
• Conducción coherente de qubits para medir las frecuencias de Rabi.

Principales resultados:

• Logró una anharmonicidad superior al 100% en el punto dulce de flujo semientero.
• Demostró la conducción coherente de qubits con frecuencias de Rabi brutas superiores a 100 MHz sin conformación de pulsos.
• Extrajo detalles finos de la relación corriente-fase de la espectroscopia de alta resolución.

Conclusiones:

• Las uniones superconductoras-semiconductoras transparentes permiten una gran anharmonicidad intrínseca en los qubits gatemon.
• La fuerte anharmonicidad simplifica el control del qubit y mejora el rendimiento, ofreciendo ventajas sobre los transmons tradicionales.
• Estos qubits gatemon anarmónicos sintonizables son un recurso valioso para el procesamiento de información cuántica.