Вышедшие номера
Перспективы сенсорики с применением технологии RFTES для сверхпроводящих квантовых цепей
Шитов С.В.1,2, Руденко Н.Ю.1, Чичков В.И.1
1Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС", Москва, Россия
2Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН, Москва, Россия
Email: Sergey3e@gmail.com
Поступила в редакцию: 15 мая 2025 г.
В окончательной редакции: 15 мая 2025 г.
Принята к печати: 15 мая 2025 г.
Выставление онлайн: 21 августа 2025 г.

Рассмотрены перспективы продвижения отечественной технологии RFTES, использующей принцип высокочастотного разогрева сверхпроводящего абсорбера в СВЧ резонаторе, для дисперсионного считывания состояния сверхпроводящих кубитов в диапазоне частот 1-8 GHz. Проведен анализ совместимости технологии и схемотехники кубита и RFTES-детектора, необходимые для интеграции таких детекторов на одном чипе, а также необходимые уровни чувствительности и подавления обратного воздействия детектора на кубит. Исследование показало, что имеющийся уровень RFTES-технологии уже сейчас близок к реализации дисперсионного считывания сверхпроводящего резонатора с добротностью Q = 1000, который содержит менее 10 фотонов частоты 7 GHz, с длительностью измерения около 10 μs. При этом возможно подавление обратного воздействия детектора на ~ 140 dB на частоте накачки детектора и на ~ 90 dB на частоте возбуждения кубита, что может удовлетворять условиям их совместимости в пределах единой микросхемы. Ключевые слова: прямой детектор, RFTES-детектор, сверхпроводящий кубит, дисперсионное считывание, сверхпроводящий резонатор, сверхпроводящий фазовый переход, сверхпроводящий микромостик, пленка гафния, горячий электронный газ, сверхпроводимость на СВЧ.
  1. С.В. Шитов. Письма в ЖТФ, 37 (19), 88 (2011). DOI: 10.21883/PJTF.2021.24.51791.18897
  2. А.В. Меренков, Т.М. Ким, В.И. Чичков, С.В. Калинкин, С.В. Шитов. ФТТ, 64 (10), 1404 (2022). DOI: 10.21883/FTT.2022.10.53081.50HHС
  3. В. Шитов, Т.М. Ким, Л. С. Соломатов, Н.Ю. Руденко, А.В. Меренков, А.Б. Ермаков, В.И. Чичков. ЖТФ, 94 (7), 1060 (2024). DOI: 10.61011/JTF.2024.07.58341.168-24
  4. J. Govenius, R.E. Lake, K.Y. Tan, M. Mottonen. Phys. Rev. Lett., 117, 030802 (2016). DOI: 10.1103/PhysRevLett.117.030802
  5. A.M. Gunyho, S. Kundu, J. Ma, W. Liu, S. Niemela, G. Catto, V. Vadimov, V. Vesterinen, P. Singh, Q. Chen, M. Mottonen. Nature Еlectron., 7, 288 (2024). DOI: 10.1038/s41928-024-01147-7
  6. P.K. Day, H.G. LeDuc, B.A. Mazin, A. Vayonakis, J. Zmuidzinas. Nature, 425, 817 (2003). DOI: 10.1038/nature02037
  7. Т.М. Ким, С.В. Шитов. Письма в ЖТФ, 47 (24), 13 (2021). DOI: 10.21883/PJTF.2021.24.51791.18897
  8. Т.М. Ким, А.В. Меренков, А.Б. Ермаков, Л.С. Соломатов, В.И. Чичков, С.В. Шитов. ЖТФ, 93 (7), 995 (2023). DOI: 10.21883/JTF.2023.07.55759.117-23
  9. С.В. Шитов. Патент RU 2 801 920 C1 Российская Федерация, МПК H01L 23/00 (2006.01). N2022134754: заявл. 28.12.2022: опубл. 18.08.2023
  10. С.В. Шитов, Н.Ю. Руденко, Э.Р. Хан. Сверхпроводящий СВЧ детектор проходящей мощности (Заявка на изобретение. Дата регистрации ФИПС: 07.02.2025)