Издателям
Вышедшие номера
Одно- и двухкубитные гейты: техника Раби и одиночные униполярные импульсы
Russian Science Foundation , 18-72-00158
Бастракова М.В. 1, Кленов Н.В. 2,3, Сатанин А.М.3
1Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского, Нижний Новгород, Россия
2Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова (физический факультет), Москва, Россия
3Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н.Л. Духова, Москва, Россия
Email: mar.denisenko@gmail.com, nvklenov@gmail.com
Поступила в редакцию: 15 апреля 2019 г.
Выставление онлайн: 20 августа 2019 г.

Обсуждаются методы управления состояниями взаимодействующих сверхпроводниковых потоковых кубитов с использованием энергоэффективных устройств быстрой одноквантовой логики (резонаторов с джозефсоновской нелинейностью). Представлен сравнительный анализ для одно- и двухкубитных квантовых логических операций, выполненных как в рамках традиционной техники управления с использованием раби-импульсов, так и при помощи пикосекундных одиночных униполярных импульсов магнитного поля. Показано, что за счет оптимизации формы и параметров униполярных управляющих импульсов (связанных, например, с распространением флаксонов в передающих линиях) можно реализовать все основные операции с точностью более 97 процентов. Продемонстрирована эффективность разработанной методики для программирования двухкубитного квантового процессора, реализующего простейший алгоритм Дойча-Йожа (Deutsch-Josza). Ключевые слова: кубит, квантовые логические операции, раби-техника, одиночные униполярные импульсы.
  • J. Clarke, F.K. Wilhelm. Nature 453, 1031 (2008)
  • G. Wendin. Rep. Prog. Phys. 80, 106001 (2017)
  • C. Neill, P. Roushan, K. Kechedzhi, S. Boixo, S. V. Isakov, V. Smelyanskiy, R. Barends, B. Burkett, Y. Chen, Z. Chen, B. Chiaro, A. Dunsworth, A. Fowler, B. Foxen, R.Graff, E. Jeffrey, J. Kelly, E. Lucero, A. Megrant, J. Mutus, M. Neeley, C. Quintana, D. Sank, A. Vainsencher, J. Wenner, T.C. White, H. Neven, J.M. Martinis. Science 360, 195 (2018)
  • M. Reagor, C.B. Osborn, N. Tezak, A. Staley, G. Prawiroatmodjo, M. Scheer, N. Alidoust, E. A. Sete, N. Didier, M.P. da Silva, E. Acala, J. Angeles, A. Bestwick, M. Block, B. Bloom, A. Bradley, C. Bui, S. Caldwell, L. Capelluto, R. Chilcott, J. Cordova, G. Crossman, M. Curtis, S. Deshpande, T. El Bouayadi, D. Girshovich, S. Hong, A. Hudson, P. Karalekas, K. Kuang, M. Lenihan, R. Manenti, T. Manning, J. Marshall, Y. Mohan, W. O'Brien, J. Otterbach, A. Papageorge, J.-P. Paquette, M. Pelstring, A. Polloreno, V. Rawat, C. A. Ryan, R. Renzas, N. Rubin, D. Russell, M. Rust, D. Scarabelli, M. Selvanayagam, R. Sinclair, R. Smith, M. Suska, T.-W. To, M. Vahidpour, N. Vodrahalli, T. Whyland, K. Yadav, W. Zeng, C.T. Rigetti. Sci. Adv. 4, eaao3603 (2018)
  • J.A. Schreier, A.A. Houck, Jens Koch, D.I. Schuster, B.R. Johnson, J.M. Chow, J.M. Gambetta, J. Majer, L. Frunzio, M.H. Devoret, S.M. Girvin, R.J. Schoelkopf. Phys. Rev. B 77, 180502(R) (2008)
  • P. V. Klimov, J. Kelly, Z. Chen, M. Neeley, A. Megrant, B. Burkett, R. Barends, K. Arya, B. Chiaro, Yu Chen, A. Dunsworth, A. Fowler, B. Foxen, C. Gidney, M. Giustina, R. Graff, T. Huang, E. Jeffrey, Erik Lucero, J.Y. Mutus, O. Naaman, C. Neill, C. Quintana, P. Roushan, Daniel Sank, A. Vainsencher, J. Wenner, T.C. White, S. Boixo, R. Babbush, V.N. Smelyanskiy, H. Neven, John M. Martinis. Phys. Rev. Lett. 121, 090502 (2018)
  • I. Rabi. Phys. Rev. 29, 174 (1927)
  • M.О. Скалли, М.С. Зубайри. Квантовая оптика. Физматлит, М. (2003). 512 с
  • T. Yamamoto, Y.A. Pashkin, O.Astfiev, Y. Nakamura. Nature 425, 941 (2003)
  • T. Hime, P.A. Reichardt, B.L.T. Plourde,T.L. Robertson, C.-E. Wu, A.V. Ustinov, John Clarke. Science 314, 1427 (2006)
  • J.H. Plantenberg, P.C. de Groot, C.J.P.M. Harmans, J.E. Mooij. Nature 447, 836 (2007)
  • A.O. Niskanen, K. Harrabi, F. Yoshihara, Y. Nakamura, S. Lloyd, J.S. Tsai. Science 316, 723 (2007)
  • E. Lucero, M. Hofheinz, M. Ansmann, R.C. Bialczak, N. Katz, M. Neeley, A.D. O'Connell, H. Wang, A.N. Cleland, J.M. Martinis. Phys. Rev. Lett. 100, 247001 (2008)
  • J.M. Chow, J.M. Gambetta, L. Tornberg, Jens Koch, Lev S. Bishop, A.A. Houck, B.R. Johnson, L. Frunzio, S.M. Girvin, R.J. Schoelkopf. Phys. Rev. Lett. 102, 090502 (2009)
  • A. Fedorov, A. Shnirman, G. Schoen, A. Kidiyarova-Shevchenko. Phys. Rev. B 75, 224504 (2007)
  • I.I. Soloviev, N.V. Klenov, A.L. Pankratov, E. Il'ichev, L.S. Kuzmin. Phys. Rev. E 87, 060901(R) (2013)
  • I.I. Soloviev, N.V. Klenov, S.V. Bakurskiy, A.L. Pankratov, L.S. Kuzmin. Appl. Phys. Lett. 105, 202602 (2014)
  • Q. Deng, D.V. Averin. JETP 119, 1152 (2014)
  • I.I. Soloviev, N.V. Klenov, A.L. Pankratov, L.S. Revin, E. Il'ichev, L.S. Kuzmin. Phys. Rev. B 92, 014516 (2015)
  • P.J. Liebermann, F.K. Wilhelm. Phys. Rev. Appl. 6, 024022 (2016)
  • R. McDermott, M.G. Vavilov, B.L.T. Plourde, F.K. Wilhelm, P.J. Liebermann, O.A. Mukhanov, T.A. Ohki. Quantum Sci. Technol. 3, 024004 (2018)
  • N.V. Klenov, A.V. Kuznetsov, I.I. Soloviev, S.V. Bakurski, O.V. Tikhonova. Beilstein J. Nanotechnol. 6, 1946 (2015)
  • N.V. Klenov, A.V. Kuznetsov, I.I. Soloviev, S.V. Bakurskiy, M.V. Denisenko, A.M. Satanin. Low Temp. Phys. 43, 7, 789 (2017)
  • М. Нильсен, И. Чанг. Квантовые вычисления и квантовая информация/ Пер. с англ. Мир, М. (2006). 824 с
  • L.M.K. Vandersypen, M. Steffen, G. Breyta, C.S. Yannoni, M.H. Sherwood, I.L. Chuang. Nature 414, 883 (2001)
  • S. Gulde, M. Riebe, G.P.T. Lancaster, C. Becher, J. Eschner, H. H"affner, F. Schmidt-Kaler, I.L. Chuang, R. Blatt. Nature 421, 48 (2003)
  • L. DiCarlo, J.M. Chow, J.M. Gambetta, Lev S. Bishop, B.R. Johnson, D.I. Schuster, J. Majer, A. Blais, L. Frunzio, S.M. Girvin, R.J. Schoelkopf. Nature 460, 240 (2009)
  • T.F. Watson, S.G.J. Philips, E. Kawakami, D.R. Ward, P. Scarlino, M. Veldhorst, D.E. Savage, M.G. Lagally, Mark Friesen, S.N. Coppersmith, M.A. Eriksson, L.M.K. Vandersypen. Nature 555, 633 (2018)
  • М.В. Денисенко, Н.В. Клёнов, А.М. Сатанин. ЖЭТФ 155, 258 (2019)
  • M. Grajcar, A. Izmalkov, S.H.W. van der Ploeg, S. Linzen, E. Il'ichev, Th. Wagner, U. Hubner, H.-G. Meyer. Alec Maassen van den Brink, S. Uchaikin, A.M. Zagoskin. Phys. Rev. B 72, 020503(R) (2005)
  • N. Takeuchi, D. Ozawa, Y. Yamanashi, N. Yoshikawa. Supercond. Sci. Technol. 26, 035010 (2013)
  • I.I. Soloviev, N.V. Klenov, S.V. Bakurskiy, M.Yu. Kupriyanov, A.L. Gudkov, A.S. Sidorenko. Beilstein J. Nanotech. 8, 2689 (2017)
  • A.E. Schegolev, N.V. Klenov, I.I. Soloviev, M.V. Tereshonok. Beilstein J. Nanotechnol. 7, 1397 (2016)
  • Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

    Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.