Вышедшие номера
К разработке RFTES-детектора для считывания добротности сверхпроводящего резонатора
Квантовый интернет, Приоритет-2030, №К2-2022-029
Руденко Н.Ю. 1, Чичков В.И.1, Шитов С.В.1,2,3
1Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС", Москва, Россия
2Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН, Москва, Россия
3Российский квантовый центр (РКЦ), Инновационный центр "Сколково", Москва, Россия
Email: ny.rud@yandex.ru, sergey3e@gmail.com
Поступила в редакцию: 13 мая 2026 г.
В окончательной редакции: 13 мая 2026 г.
Принята к печати: 13 мая 2026 г.
Выставление онлайн: 14 июля 2026 г.

Представлено исследование нового принципа интеграции квантовых цепей с высокоэффективным RFTES (Radio Frequency Transition Edge Sensor) детектором на общем чипе, основанное на измерении тока в высокодобротном резонаторе. Предложена схема-демонстратор, в которой эмулятором кубита выступает терагерцовый RFTES-детектор, отклик которого, также как и для кубита, состоит в изменении тока высокодобротного резонатора. Cчитывание тока резонатора на частоте 7 GHz производится вторым RFTES-детектором с балансной схемой включения мостиков-поглотителей в токовую цепь и с частотой опроса 5.5 GHz. Проведено численное моделирование схемы, разработаны экспериментальные топологии такой микросхемы и изготовлены первые образцы нового устройства. Ключевые слова: сверхпроводящий детектор, RFTES, сверхпроводящий резонатор, детектор проходящей мощности, тонкопленочный мостик, сверхпроводниковый кубит, электронный газ.
  1. A. Blais, R.-Sh. Huang, A. Wallraff, S.M. Girvin, R.J. Schoelkopf. Phys. Rev. Appl., 69 (6), 062320 (2004). DOI: 10.1103/PhysRevA.69.062320
  2. T. Walter, P. Kurpiers, S. Gasparinetti, P. Magnard, A. Potov cnik, Y. Salathe, M. Pechal, M. Mondal, M. Oppliger, C. Eichler, A. Wallraff. Phys. Rev. Appl., 7 (5), 054020 (2017). DOI: 10.1103/PhysRevApplied.7.054020
  3. T. Yamamoto, K. Inomata, M. Watanabe, K. Matsuba, T. Miyazaki, W.D. Oliver, Y. Nakamura, J.S. Tsai. Appl. Phys. Lett., 93 (4), 042510 (2008). DOI: 10.1063/1.2964182
  4. L. Howe, A. Giachero, M. Vissers, J. Wheeler, J. Austermann, J. Hubmayr, J. Ullom. IEEE Trans. on App. Supercond., 35 (5), 1 (2025). DOI: 10.1109/TASC.2025.3553466
  5. R. Kokkoniemi, J. Govenius, V. Vesterinen, R.E. Lake, A.M. Gunyho, K.Y. Tan, S. Simbierowicz, L. Gronberg, J. Lehtinen, M. Prunnila, J. Hassel, A. Lamminen, O.P. Saira, M. Mottonen. Commun. Phys., 2, 124 (2019). DOI: 10.1038/s42005-019-0225-6
  6. A.M. Gunyho, S. Kundu, J. Ma, W. Liu, S. Niemela, G. Catto, V. Vadimov, V. Vesterinen, P. Singh, Q.M. Mottonen. Nature Еlectronics, 7, 288 (2024)
  7. Э.Р. Хан, Н.Ю. Руденко, В.И. Чичков, С.В. Шитов. ЖТФ, 95 (9), 1698 (2025)
  8. В. Шитов, Н.Ю. Руденко, Э.Р. Хан. Сверхпроводящий СВЧ детектор проходящей мощности (Заявка на изобретение. Дата регистрации ФИПС: 07.02.2025)
  9. С.В. Шитов, Н.Ю. Руденко, В.И. Чичков. ЖТФ, 95 (9), 1708 (2025)
  10. А.В. Меренков, Т.М. Ким, В.И. Чичков, С.В. Калинкин, С.В. Шитов. ФТТ, 64 (10), 1404 (2022)
  11. Т.М. Ким, С.В. Шитов. Письма в ЖТФ, 47 (24), 13 (2021)
  12. J. Clarke, P. Richards, N. Yeh. Appl. Phys. Lett., 30, 664 (1977)
  13. B.S. Karasik, A.V. Sergeev, D.E. Prober. IEEE Transact. Terahertz Sci. Techn., 1, 97 (2011)
  14. Н.Ю. Руденко, В.И. Чичков, С.В. Шитов. ЖТФ, 95 (9), 1716 (2025)
  15. Электронный ресурс. Cadence AWR Microwave Office. Electronic source. Режим доступа: https://www.flowcad.com/ en/awr-microwave-office.htm
  16. D.C. Mattis, J. Bardeen. Phys. Rev., 111, 412 (1958)
  17. C.L. Holloway, E.F. Kuester. IEEE Trans. Microwave Theory Techn., 43, 2695 (1995)
  18. А.В. Меренков. Сверхпроводящий RFTES детектор на основе пленки гафния при температурах 50-500 мК. (Канд. дисс. https://misis.ru/files/24963/ thesis_Merenkov_final.pdf)
  19. P. Day, H. leDuc, B. Mazin, A. Vayonakis, J. Zmuidzinas. Nature, 425, 817 (2003)
  20. D. Pozar. Microwave Engineering, 4th Edition (J. Wiley, Hoboken, NJ., 2005)
  21. Е.М. Гершензон, М.Е. Гершензон, Г.Н. Гольцман, А.М. Люлькин, А.Д. Семенов, А.В. Сергеев. ЖЭТФ, 97 (3), 901 (1990). [E.M. Gershenzon, M.E. Gershenzon, G.N. Gol'tsman, A.M. Lyul'kin, A.D. Sernenov, A.V. Sergeev. JETP, 97, 901 (1990).]
  22. P.J. Burke, R.J. Schoelkopf, D.E. Prober, A. Skalare, B.S. Karasik, M.C. Gaidis, W.R. McGrath, B. Bumble, H.G. LeDuc. J. Appl. Phys., 85 (3), 1644 (1999). DOI: 10.1063/1.369299