超伝導量子ビットの低反射電光変換による読み取り
R D Delaney1,2, M D Urmey3,4, S Mittal3,4
1JILA, National Institute of Standards and Technology and the University of Colorado, Boulder, CO, USA. robert.delaney@colorado.edu.
Nature
|June 15, 2022
まとめ
研究者は,光学的光を用いた超伝導トランスモン量子ビットの読み取りのための低バックアクショントランスデューサを実証した. この画期的な発見は 量子通信と分散型量子コンピューティングを 進めており 敏感な量子状態への干渉を最小限に抑えています
科学分野:
- 量子コンピューティング
- 量子コミュニケーション
- 超伝導回路
背景:
- 超伝導量子プロセッサを 光学光と結びつけることは 安全な通信と分散型量子情報処理の 鍵です
- 微波と光学周波数の間の量子信号の変換は 重要な課題です
- 超伝導量子ビット (ミリケルビン温度) と電気光学トランスデューサのインターフェイスは,光学フォトン干渉のために困難です.
研究 の 目的:
- 超伝導トランスモン量子ビットの 低反射電気光学トランスデューサの デモンストレーション
- 超伝導量子ビットと 光学トランスデューサの インターフェースの課題を克服するためです
- 超伝導量子ビットから光学領域への非古典的な信号の変換を可能にします.
主な方法:
- モジュール式電気光学トランスデューサを使用した.
- サーキット量子電動力学 (cQED) システムを使用しています.
- 光学光子から量子ビットを分離した
主要な成果:
- 低反射トランスデューサーで 量子ビットの読み取りが証明された
- 光学光子からクビットを完全に隔離した
- 量子ビットのトランスデューサーのバックアクションは 周囲の熱放射線より低い.
結論:
- 開発されたトランスデューサは 超伝導クビットの 反作用を最小限にします
- 量子情報処理に不可欠な 量子ビットの隔離を可能にします
- 変換器の帯域幅とノイズの将来の改善は,非古典的な量子信号の光学変換を容易にするでしょう.
