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.
1,2,31Национальный 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.
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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)
- Э.Р. Хан, Н.Ю. Руденко, В.И. Чичков, С.В. Шитов. ЖТФ, 95 (9), 1698 (2025)
- В. Шитов, Н.Ю. Руденко, Э.Р. Хан. Сверхпроводящий СВЧ детектор проходящей мощности (Заявка на изобретение. Дата регистрации ФИПС: 07.02.2025)
- С.В. Шитов, Н.Ю. Руденко, В.И. Чичков. ЖТФ, 95 (9), 1708 (2025)
- А.В. Меренков, Т.М. Ким, В.И. Чичков, С.В. Калинкин, С.В. Шитов. ФТТ, 64 (10), 1404 (2022)
- Т.М. Ким, С.В. Шитов. Письма в ЖТФ, 47 (24), 13 (2021)
- J. Clarke, P. Richards, N. Yeh. Appl. Phys. Lett., 30, 664 (1977)
- B.S. Karasik, A.V. Sergeev, D.E. Prober. IEEE Transact. Terahertz Sci. Techn., 1, 97 (2011)
- Н.Ю. Руденко, В.И. Чичков, С.В. Шитов. ЖТФ, 95 (9), 1716 (2025)
- Электронный ресурс. Cadence AWR Microwave Office. Electronic source. Режим доступа: https://www.flowcad.com/ en/awr-microwave-office.htm
- D.C. Mattis, J. Bardeen. Phys. Rev., 111, 412 (1958)
- C.L. Holloway, E.F. Kuester. IEEE Trans. Microwave Theory Techn., 43, 2695 (1995)
- 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)
- P. Day, H. leDuc, B. Mazin, A. Vayonakis, J. Zmuidzinas. Nature, 425, 817 (2003)
- D. Pozar. Microwave Engineering, 4th Edition (J. Wiley, Hoboken, NJ., 2005)
- 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).]
- 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