【課題】 超電導単一磁束量子集積回路装置に関し、バイアス電流の戻り電流及びバイアス電流自身がチップ内のＳＦＱ論理回路に与える影響をなくす。
【解決手段】 超電導単一磁束集積回路チップのメインの超電導グランド面と、前記メインの超電導グランド面から分離したローカルな超電導グランド面と、前記ローカルなグランド面上に形成された超電導単一磁束集積回路と、前記メインの超電導グランド面と前記ローカルな超電導グランド面との間に接続されたトータルの抵抗値が１μΩ乃至０．１Ωの薄膜抵抗体と、前記超電導単一磁束集積回路に直流バイアスを供給するバイアス電源線とを設ける。 （もっと読む）

【課題】量子ビットの量子状態に基づいて、量子ビットの量子状態を制御できるようにする。
【解決手段】まず、ステップＳ１０１で量子ビットに相互作用する状態で結合した量子状態検出器を動作させる読み出しパルスの量子状態検出器への照射を開始し、ステップＳ１０２で、読み出しパルスの照射により量子ビットが量子ビットのいずれかの状態に安定した後で量子ビットの量子状態を９０度回転させるパルス幅の第１制御パルスを量子ビットに照射し、ステップＳ１０３で、第１制御パルスが照射されてからπ／（２Δω）の後の量子ビットの量子状態を所望の角度回転させる所望のパルス幅の第２制御パルスの照射、および、第１制御パルスが照射されてからπ／Δωの後の量子ビットの量子状態を所望の角度回転させる所望のパルス幅の第３制御パルスの照射の少なくとも１つの照射を行う。 （もっと読む）

【課題】２バンド超伝導体において、ドメイン構造をとることが困難であり、ドメイン壁を薄くするために、ドメイン壁の生成エネルギーを大きくするとドメイン壁が作りづらいという問題があった。ドメイン壁を超伝導体内に発生せしめて、磁束のピン止めの向上と、ドメイン壁を使った情報処理技術を提供することを目的とする。
【解決手段】３バンド目を導入し、３バンド間の位相差同士に起きるフラストレーションを利用し、多バンド超伝導体の中に、カイラル対称性の破れを生じさせ、ドメイン壁の薄いドメイン構造を有する多バンド超伝導体を実現する。また、２バンド超伝導体でバンド間の位相差がπであるような超伝導体に、非超伝導層をはさんで単バンド超伝導体を積層した擬似的な３成分超伝導体により実現することもできる。 （もっと読む）

【課題】超伝導磁束量子ビット回路における超伝導磁束量子ビットのトンネルエネルギーを高速かつ安定に制御できるようにする。
【解決手段】第１磁束制御線１０７および第２磁束制御線１０８は、第１ループ１０１および第２ループ１０２を挟んで配置される。また、第１磁束制御線１０７は、第１ループ１０１の側に配置され、第２磁束制御線１０８は、第２ループ１０２の側に配置される。また、第２弱結合第２弱結合１０４は、上記共有部と第１磁束制御線１０７との間の第１ループ１０１に配置される。加えて、第１ループ１０１に比較して第２ループ１０２は、大きな面積に形成されている。 （もっと読む）

【課題】鉄ヒ素系超伝導体における固有ジョセフソン接合効果の発現を可能とする固有ジョセフソン接合素子を提供する。
【解決手段】超伝導層２及び絶縁層３がｃ軸方向に積層された結晶構造を有する鉄ヒ素系超伝導体の単結晶からなり、ｃ軸方向に直交するａｂ面に沿った任意の方向に離間して配置される第一電極部１０及び第二電極部２０と、これら第一電極部１０と第二電極部２０とを接続するブリッジ部３０とから固有ジョセフソン接合素子１を構成する。ブリッジ部３０には、第一スリット３１と第二スリット３２とによってｃ軸方向に直交するａｂ面に沿った方向両側から挟まれたジョセフソン電流流通部３３を形成する。 （もっと読む）

【課題】量子コヒーレンスを長時間保持することができる超伝導量子演算回路を提供する。
【解決手段】超伝導量子演算回路のジョセフソン接合を、２つの超伝導体電極１０１、１０２間の単結晶ナノ細線１０３で構成し、非晶質材料を用いない超伝導量子演算回路を実現することで、回路に内在する揺らぎによる量子コヒーレンスの消失を防ぐ。 （もっと読む）

様々な技法および装置が、例えば量子コンピュータで有用となることがある超伝導回路および構造、例えばジョセフソン接合の製造を可能にする。例えば、超伝導することができる２つの要素または層の間に誘電体構造または層が挿間された、低い磁束ノイズの三層構造を製造することができる。超伝導バイアが、ジョセフソン接合の上に直接位置することがある。平坦化された誘電体層上に構造、例えばジョセフソン接合を担持することができる。構造から熱を除去するためにフィンを採用することができる。超伝導することができるバイアは、約１マイクロメートル未満の幅を有することができる。構造は、例えばバイアおよび／またはストラップコネクタによって抵抗器に結合することができる。
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本装置と方法は量子プロセッサの超伝導素子の望ましくない相違の能動的補償を可能にする。量子ビットは主複合ジョセフソン接合（ＣＪＪ）構造を備えることができ、主複合ジョセフソン接合（ＣＪＪ）構造は主ＣＪＪ構造におけるジョセフソン接合非対称性の補償を可能にするために少なくとも１つの第１の副ＣＪＪ構造を備えることができる。量子ビットは、チューニング可能な容量を与えるために第１のＣＪＪ構造と並列に結合された直列ＬＣ回路を備えることができる。量子ビット制御システムは、量子ビットループのインダクタンスをチューニングする手段、例えば量子ビットループに誘導結合されプログラミングインターフェースにより制御されるチューニング可能結合器あるいは量子ビットループと直列に結合されプログラミングインターフェースにより制御されるＣＪＪ構造を備えることができる。 （もっと読む）

一実施形態では、本開示は、量子ビットを磁束量子論理ゲートに連結することにより、量子ビットを共鳴させたりそれを止めさせたりすることによって、量子ビットのエネルギー状態を制御するための方法および装置に関する。量子ビットは、ポンプ信号と、別の量子ビットと、または何らかの量子論理ゲートと共鳴状態になり得る。別の実施形態では、本開示は、ＲＳＦＱ論理で、またはＲＳＦＱと量子ビットとの間のインターフェースを通して、量子ビットを制御するための方法に関する。
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デマルチプレクサ回路用のスイッチングセルは超伝導入力信号経路、少なくとも２個の超伝導出力信号経路、および交差ノードと出力信号経路との各端部の間に配置されたトランスを含む。トランスを介して印加された磁束は信号が伝播する方向に影響を及ぼすことができる。スイッチングセルはまた、電源入力ノードを含んでいてもよい。スイッチングセルは、各種の構成、例えば２分木またはＨ木に配置されてもよい。超伝導インダクタラダー回路はデジタル／アナログ変換を実行することができる。個別スイッチングセルと共に磁束記憶構造を用いてもよい。ラッチング量子ビットを用いてもよい。カスケードエラーを減少または除去すべくスイッチングセルのバッファ段を用いてもよい。
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量子アニーリングは、量子プロセッサの量子ビット（例えば、超伝導量子プロセッサの超伝導磁束量子ビット）に無秩序項を付加し徐々に取り除く工程を含むことができる。問題ハミルトニアンは量子ビットに制御信号を印加することにより設定され得る。展開ハミルトニアンは無秩序項を付加することにより、そして無秩序項を徐々に取り除くことによりアニーリングすることにより、設定される。量子ビット内の永久電流の変化を補正することができる。乗算器は、例えばそれぞれのスケーリング係数を印加することにより様々な量子ビットとグローバル信号線間の結合を仲介することができる。２つのグローバル信号線は、通信的に結合された一対の量子ビットのそれぞれの量子ビットに結合するために互いに入り組んだパターンで構成することができる。規定信号に対する互いの応答を測定するために量子ビット対を通信的に分離して使用することができる。 （もっと読む）

システムは、互いに交差する第１および第２量子ビットと、第１および第２量子ビットの少なくとも一部を含む周辺部を有する第１カプラとを含んでいてよく、第１カプラは、第１および第２量子ビットを互いに強磁性的または反強磁性的に結合すべく動作可能である。多層コンピュータチップは、第１金属層内に配置された第１の複数すなわちＮ個の量子ビットと、第１の複数量子ビットの各量子ビットと交差する第２金属層内に少なくとも部分的に配置された第２の複数すなわちＭ個の量子ビットと、第１および第２の複数量子ビットからの量子ビットの各対が互いに交差する領域を少なくとも部分的に含む第１の複数すなわちＮ×Ｍ個の結合素子とを含んでいてよい。
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【課題】Rashbaスピン軌道相互作用とキャリア経路の分岐により、キャリアスピン上向き下向きを制御することを可能とし、さらにスピン偏極度に依存して、ドレイン電流が流れる超伝導接合を用いることにより、ドレイン電流の大きさをゲート電極で制御するスピントランジスタを実現する。
【解決手段】強磁性体電極（ソース）１０１と、超伝導体電極（ドレイン）１０２と、第１ゲート電極１０３と、第２ゲート電極１０４と、ゲートコンタクト層１０５と、２次元電子ガスが形成されているチャネル層１０６と、スペーサ層１０７と、キャリア供給層１０８と、バッファ層１０９と、基板１１０とを備えて、Rashbaスピン軌道相互作用とキャリア経路の分岐により、キャリアスピン上向き下向きを制御することを可能とするゲート電極と、超伝導体により形成されたドレイン電極を用いることにより、スピン偏極度によりドレイン電流が制御可能である。 （もっと読む）

【課題】原子の閉じ込めをより効率的に行えるようにする。
【解決手段】凸部１０２を備える基板１０１と、凸部１０２を含めた基板１０１の表面に形成され超伝導体薄膜１０３と、凸部１０２の上に形成されることで超伝導体薄膜１０３に形成された段差部１０４と、超伝導体薄膜１０３の段差部１０４に形成された開口部１０５と、超伝導体薄膜１０３の開口部１０５が形成されている部分の凸部１０２が除去された除去領域１０６とを備えている。超伝導体薄膜１０３の段差部１０４に形成された開口部１０５においては、開口部１０５の縁の部分に、３次元的な構造のループ回路が形成された状態となっている。 （もっと読む）

【課題】本来的にキュービットに付随するデコヒーレンス問題の解決策を提供すること。
【解決手段】キュービットを結合する方法（および構造）は、伝送ラインの近傍において所定の周波数における節にほぼ対応する位置にキュービットを配置するステップを含む。 （もっと読む）

【課題】 計算量子ビット状態の読み出しにおけるラッチ量子ビットの利用を提供する。
【解決手段】
超伝導読み出しシステムは、計算量子ビットと、計算量子ビットの状態を測定する測定装置と、計算量子ビットと測定装置との間の導電結合を仲介するラッチ量子ビットとを含む。ラッチ量子ビットは、互いに直列結合された少なくとも２つの超伝導インダクタンスコイルを含む量子ビットループと、複合ジョセフソン接合内で互いに直列結合された、および量子ビットループに関して互いに並列に結合された少なくとも２つのジョセフソン接合を含む量子ビットループを遮断する複合ジョセフソン接合と、クロック信号を複合ジョセフソン接合に結合する第１のクロック信号入力構造とを含む。 （もっと読む）

【課題】少ない読み出し線で多くの対象素子の動作状態を効率的に読み出す。
【解決手段】信号生成部１０により、互いに異なるマイクロ波周波数からなる複数の周波数信号が合成された合成読み出しパルス１０Ｓを生成して、分配器２０Ａで分配し、各透過型ジョセフソン共振回路３１〜３Ｎにより、合成読み出しパルス１０Ｓのうち当該共振周波数と共振する周波数信号に基づきジョセフソン分岐読み出し動作を行うことにより、対応する対象素子の磁束に応じて位相が変化した当該周波数信号を応答パルスとして出力し、合成器２０Ｂにより、これら応答パルスを合成応答パルス２０Ｓに合成し、位相検波部６０により、合成応答パルス２０Ｓに含まれる各周波数信号の位相を検波して、各対象素子の状態に応じた出力信号８１〜８Ｎを出力する。 （もっと読む）

量子論理ゲートは、共通共振器に結合される複数の量子ビットから形成され、量子ビット内の量子状態は、結合の特性エネルギーと比較して、低速および高速遷移速度のうちの選択される１つにおいて、複数の制御点間で古典的制御パラメータを遷移させることによって、共振器に転送され、それによって、低速遷移速度は、量子ビットおよび共振器のエネルギー状態を変換し、高速遷移速度は、量子ビットおよび共振器のエネルギー状態を保存する。
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【課題】量子ビット素子から大きな信号を得ることができる、超伝導量子ビット素子及びそれを用いた集積回路を提供する。
【解決手段】超伝導量子ビット素子１は、超伝導量子ビット部２と超伝導量子ビット部に接続された量子ビット読出部３とを備え、超伝導量子ビット部２は３つのジョセフソン接合を有する超伝導量子干渉素子からなり、量子ビット読出部３は、２つのジョセフソン接合を有する超伝導量子干渉素子からなり、量子ビット読出部３のジョセフソン接合の１つ２ｄを、超伝導量子ビット部３のジョセフソン接合の１つと共用できる。量子ビット読出部３は、量子ビットからの十分に大きな磁束信号を得ることができるため、ノイズが大きい環境でも量子ビットの信号を正確に読み出し得る。従来に比較して、必要なジョセフソン接合の個数を１個減らすことができるので、製作が容易となる。 （もっと読む）

デバイス、方法、および物品が量子ビット間で好適な通信を可能にして汎用断熱量子計算のアーキテクチャを提供する。このアーキテクチャは、第１の結合された基底Ａ_１Ｂ_１と、第１の基底Ａ_１Ｂ_１と交換しない第２の結合された基底Ａ_２Ｂ_２を含む。
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