【課題】複数の帯域のテラヘルツ波を同時に検出することができるテラヘルツ検出器を提供する。
【解決手段】テラヘルツ波を検出するテラヘルツ検出素子１０は、基板１１と、基板１１上に形成され、テラヘルツ帯における異なる周波数をそれぞれの共振周波数として有する第１〜第３アンテナ部１３ａ〜１３ｃと、基板１１上に形成され、それぞれが第１〜第３アンテナ部１３ａ〜１３ｃのそれぞれの中心に配置された第１〜第３ＳＴＪ（超伝導トンネル接合）素子１５ａ〜１５ｃと、を備える。 （もっと読む）

【課題】超伝導トンネル接合素子（ＳＴＪ素子）が吸収するフォノンの量を多くでき、高い感度でフォトンを検出できる超伝導トンネル接合検出器を提供する。
【解決手段】基板１１のＳＴＪ素子１０を搭載しない側の端面からテラヘルツ波を照射する。基板１１内では、テラヘルツ波の吸収によって格子振動（フォノン）が発生し、このフォノン群は基板１１内を伝播し、フォノンがＳＴＪ素子１０の下部超伝導電極１２に到達することで、電極内のクーパー対を解離して準粒子を生成し、この準粒子の増加に伴うトンネル電流の増加分を信号として検出する。基板１１のテラヘルツ波を照射する側には、単体のＳＴＪ素子１０と基板１１を挟んで対向するように、集光用レンズ２１を配置してある。これにより、テラヘルツ波は、集光用レンズ２１によって単体のＳＴＪ素子１０に向けて集光されることになり、フォトンの集光効率が向上する。 （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】超伝導体の特性劣化を防ぎ、超伝導体の理想的な特性を実現する。
【解決手段】原子層堆積法を用いて超伝導体１２の表面に酸化膜１３を形成する。これにより、自然酸化膜１５を除去し、緻密で均一な酸化膜１３が形成されるので、超伝導体１２の電磁場照射環境での特性劣化を防ぎ、超伝導体１２の理想的な特性を実現することができる。また、緻密な酸化膜１３により、大気中の酸素による超伝導体１２の経年劣化を防止できる。 （もっと読む）

【課題】電流を駆動するための構造を用いることなしに、原子の閉じ込めが行えるようにする。
【解決手段】超伝導材料から構成されて貫通孔１０１ａを有する捕捉部１０１と、捕捉部１０１を超伝導転移温度以下に冷却する冷却部１０２と、捕捉部１０１に均一な第１磁場１３１を印加する磁場印加部１０３を備える。捕捉部１０１を超伝導転移温度以下に冷却し、捕捉対象の原子を捕捉部近傍１０１に配置した後、閉プール状の捕捉部１０１の貫通孔１０１ａを貫く第１磁場１３１を印加し、上記原子を捕捉部１０１の近傍に捕捉する （もっと読む）

【課題】超伝導集積回路の要素間の相互インダクタンスの望まない不一致を緩和する。
【解決手段】超伝導集積回路は、内部誘導結合要素と、その長さの少なくとも一部分に沿って内部誘導結合要素を囲む外部誘導結合要素とを有する磁束トランスを含み得る。磁束トランスは、第１の誘導結合要素と第２の誘導結合要素との間の相互インダクタンスが、第１の外部誘導結合要素から第１の内部誘導結合要素を分離する距離にほぼ直線的に比例するように同軸様形状を有し得る。第１の誘導結合要素および第２の誘導結合要素の少なくとも１つは、超伝導量子ビットなどの超伝導プログラマブル素子と結合することができる。 （もっと読む）

【課題】非常に薄い薄膜の誘電率、透磁率、および抵抗率を精確に計測する。
【解決手段】被測定物である薄膜を超伝導共振器１０上に成膜する前後において超伝導共振器１０の共振周波数およびＱ値を求めることにより、共振周波数のずれおよびＱ値の変化から薄膜の誘電率、透磁率、および抵抗率を精度良く求めることができる。また、伝送線路２０に複数の超伝導共振器１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃを配置することで、一度に多数の試料の測定や広い周波数領域での試料の特性の変化を測定することが可能となる。 （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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【課題】電流を駆動するための構造を用いることなしに、原子の閉じ込めが行えるようにする。
【解決手段】原子捕捉装置は、超伝導材料から構成されて平板上に形成された捕捉部１０１と、捕捉部１０１を超伝導転移温度以下に冷却する冷却部１０２と、捕捉部１０１に均一な磁場１３１を印加する磁場印加部１０３とを備える。冷却部１０２を動作させて捕捉部１０１の冷却し、捕捉部１０１を超伝導転移温度以下に冷却したら、磁場印加部１０３により捕捉部１０１に均一な磁場を印加する。この磁場の印加により、超伝導体である捕捉部１０１には、マイスナー効果により内部に磁場を浸入させないようにマイスナー電流が誘起される。これにより、捕捉部１０１においては、表面から法線方向および捕捉部１０１の中央部から周辺方向に向けて磁場の強さが増加する不均一な磁場が形成される。 （もっと読む）

【課題】 超伝導配線表面における欠陥準位を多数含む表面酸化膜の形成を抑制することで、高周波損失が少なく、電荷雑音および磁気雑音の少ない超伝導配線を提供する。
【解決手段】 超伝導配線層を表面が酸化されない金属からなる常伝導金属層で被覆する。超伝導層と常伝導金属層の界面には酸化膜等電子の伝導を妨げるものがない清浄界面とし、常伝導金属層は超伝導近接効果により超伝導体中のクーパー対が常伝導金属中へ滲みだす特徴的な長さスケールであるコヒーレント長よりも十分薄くする。 （もっと読む）

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】超高感度な超伝導量子干渉素子を提供する。
【解決手段】磁束を捕捉するための領域５を開けた二次元電子ガス３に超伝導体電極１，２を接続することにより、超伝導体−二次元電子ガス−超伝導体接合を超高感度な超伝導量子干渉素子として利用することができる。また、ゲート電極４を備える。これにより、超伝導量子干渉素子の臨界電流値Ｉ_Cや抵抗値Ｒ_Nを可変することができる。 （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】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）

【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）

集積回路が量子コンピューティングに好適な温度で動作させられる場合の、遮蔽領域内に配置された少なくとも２つのデバイス間の磁場相互作用を遮蔽領域において制限するための、集積回路の遮蔽領域内の超伝導遮蔽を含む量子コンピューティング用集積回路。
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【課題】超伝導リングの磁束量子化というマクロ量子現象に基づいた新しい概念の力発生装置を提供する。
【解決手段】磁束量子数に比例する磁気モーメントを有する超伝導量子トラップ手段１と、前記超伝導量子トラップ手段１が設置され、弾性を有し、磁場勾配に置かれた前記超伝導量子トラップ手段１が受ける力によって変位される超高感度カンチレバー２と、前記超伝導量子トラップ手段１に磁場を加える磁場発生手段３とを含んで量子ベースの力発生装置を構成する。 （もっと読む）