Quantencomputing mit supraleitenden Schaltungen

Größe: px

Ab Seite anzeigen:

Download "Quantencomputing mit supraleitenden Schaltungen"

Hansl Kraus
vor 5 Jahren
Abrufe

Quantencomputing mit supraleitenden Schaltungen Simon Sudermann

von: http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2012/3/260554.

1 Quantencomputing mit supraleitenden Schaltungen Simon Sudermann Institut für Theoretische Festkörperphysik 1 KIT Universität des Landes Baden-Württemberg und nationales Forschungszentrum in der Helmholtz-Gemeinschaft von: Software-Entwurf und -Qualität Institut für Programmstrukturen und Datenorganisation

2 Inhalt Josephson-Kontakt Qubits (SCB) Schaltkreis Hamiltonoperator Eigenschaften Zielsetzung Schaltkreis Hamiltonoperator und regime Ladungsdispersion und Anharmonizität des s Dekohärenz 2

3 von: Andreas Wallraff, ETH Zürich 3

4 von: Andreas Wallraff, ETH Zürich 4

5 aus: Superconducting Quantum Circuits, Qubits and Computing; von Wendin und Shumeiko 5

6 6

7 von: Alexey Ustinov 7

8 Josephson-Kontakt Qubits von: Alexey Ustinov 8

9 Josephson-Kontakt Qubits von: Alexey Ustinov von: Sergey Frolov, University of Pittsburgh 9

10 Schaltkreis der SCB aus: Superconducting Quantum Circuits, Qubits and Computing; von Wendin und Shumeiko 10

Grundzustand und den ersten angeregten Zustand : aus:

11 Hamiltonoperator in Zwei-Zustands-Basis Den Qubit-Hamiltonoperator erhält man durch Projektion auf den Grundzustand und den ersten angeregten Zustand : aus: Superconducting Quantum Circuits, Qubits and Computing; von Wendin und Shumeiko 11

Eigenschaften Anharmonizität keine äquidistanten Energielevel Ladungsdispersion zeigt Abhängigkeit der Energielevelabstände von Vorteile: starke Anharmoniziät der Energielevel gute Kopplung an el.

12 Eigenschaften Anharmonizität keine äquidistanten Energielevel Ladungsdispersion zeigt Abhängigkeit der Energielevelabstände von Vorteile: starke Anharmoniziät der Energielevel gute Kopplung an el.-magn. Felder Nachteile: sehr anfällig gegen Ladungsrauschen Sweet Spot notwendig Ladungsfluktuationen verursachen schnelles Verlassen des Sweet Spots starke Dekohärenz 12 aus: Charge-insensitive qubit derived from the Cooper pair box; von Koch et al.

Zielsetzung Verringerung der Ladungsdispersion Erhaltung der Anharmonizität Steigerung der Unempfindlichkeit gegenüber Ladungsrauschen

13 Zielsetzung Verringerung der Ladungsdispersion Erhaltung der Anharmonizität Steigerung der Unempfindlichkeit gegenüber Ladungsrauschen Empfindlichkeit gegenüber anderen Rauschquellen soll der der CPB entsprechen von: Andreas Wallraff 13

14 Schaltkreis aus: Charge-insensitive qubit derived from the Cooper pair box; von Koch et al. 14

15 Hamiltonoperator und regime 15

16 Hamiltonoperator und regime aus: Charge-insensitive qubit derived from the Cooper pair box; von Koch et al. Anharmonizität sinkt mit steigendem Verhältnis von Die Energien sind für großes fast unabhängig von 16

17 Ladungsdispersion m-tes Energielevel des s im Fall des regime mit: aus: Charge-insensitive qubit derived from the Cooper pair box; von Koch et al. Der Peak-to-Peak-Wert der Ladungsdispersion wird mithilfe der WKB-Näherung bestimmt: 17

18 Anharmonizität und Ladungsdispersion Hamiltonoperator mit quartischer Störung: (Tafelanschrieb.pdf) Dispersion Anharmonizität regime: 18

19 Dekohärenz vgl. Spin-1/2 Teilchen: Dichtematrix: Liouville-Gleichung: von: Alexey Ustinov Longitudinale Fluktuation Dephasierung 19

20 Dekohärenz Relaxationsrate Dephasierungsrate Dekohärenzrate aus: Charge-insensitive qubit derived from the Cooper pair box; von Koch et al. 20

21 Experiment aus: Observation of high coherence in Josephson junction qubits measured in a three-dimensional circuit QED architecture von Paik et al. 21

22 von: Matthias Steffen, IBM T.J. Watson Research Center 22

23 Literatur 23 J. Koch et al., Phys. Rev. A 76, (2007) G. Wendin, V.S. Shumeiko, arxiv:cond-mat/ H. Paik et al., arxiv: v4 G. Ithier et al., Phys. Rev. B72, (2005)

Ähnliche Dokumente

Quantencomputer mit supraleitenden Systemen

Quantencomputer mit supraleitenden Systemen von Steven Weitemeyer E KIT Universität des Landes Baden-Württemberg und nationales Forschungszentrum in der Helmholtz Gemeinschaft www.kit.edu Gliederung Supraleitung