電子顯微鏡下的超導量子位元

看看超導量子電路實際長什麼樣子

▲首先可以先欣賞一下Transmon的 layout。(a)顯微鏡底下的電路圖,(b)對應的電路圖,此圖中有一個 Qubit(紅色 Transmon)、一個 readout resonator(天藍色),兩條 feed\mathcal{L}ine 個別驅動(Drive)量子位元與 readout resonator。各元件間利用電容作耦合。另外有一條 Flux line 連到 Qubit 旁,會產生磁場來改變 Transmon 的操作頻率。(c)readout resonator 因為與量子位元耦合,會受到量子位元在 \(|0\rangle\) 或 \(|1\rangle\) 狀態的差異產生頻譜的位移,利用 readout resonator 頻譜的位移的特性來得知量子位元的狀態。
arxiv.org/pdf/2106.11352

▲從其中一側的約瑟夫森節著手,改成串連許多約瑟夫森節構成一個電感\(L\),稱為Fluxonium。
Ref: 10.1038/s41467-021-26686-x

▲Blochnium可以說是電感進一步串連的Fluxonium。其立體結構非常有趣。
Ref: 10.1038/s41586-020-2687-9


▲另一張Fluxonium/Blochnium中的約瑟夫森節陣列蝕刻製程的圖片。此圖可以很明顯地看出捲鬚結構是由一連串的約瑟夫森節串連而成。
Ref: arxiv: 2411.10396