Cooper pair box circuits: two-qubit gate, qubit single-shot readout, and current to frequency conversion - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2008

Cooper pair box circuits: two-qubit gate, qubit single-shot readout, and current to frequency conversion

Circuits basés sur la boite à paire de Cooper : porte à deux qubits, lecture en un coup et conversion d'un courant en fréquence

Résumé

Cette thèse porte sur le développement de circuits supraconducteurs à jonctions Josephson, issus de la boîte à paire de Cooper, pour réaliser des bits quantiques (qubits). La version quantronium de ce circuit avait déjà démontré une cohérence quantique assez bonne pour faire des portes logiques à un qubit. Pour réaliser des portes logiques à deux qubits, nous avons développé un circuit, le quantroswap, fait de deux quantroniums couplés, chaque qubit pouvant être piloté et mesuré séparément. Nous avons démontré l'échange cohérent d'état entre les deux qubits, mais aussi observé un effet rédhibitoire d'instabilité dans ces qubits. Pour l'éviter, nous avons réalisé un nouveau circuit fait d'une boite à paires de Cooper insensible au bruit en charge électrique et stable, couplée à un résonateur non linéaire pour sa lecture. Nous avons obtenu un temps de cohérence long (~1 μs), et une très bonne fidélité de lecture (90%) du qubit en utilisant le phénomène de bifurcation. Dans un but métrologique, la mesure par réflectométrie microonde du quantronium a aussi permis de relier un courant I injecté dans le circuit à la fréquence f=I/2e des oscillations de Bloch induites.
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Dates et versions

tel-00812431 , version 1 (12-04-2013)

Identifiants

  • HAL Id : tel-00812431 , version 1

Citer

François Nguyen. Cooper pair box circuits: two-qubit gate, qubit single-shot readout, and current to frequency conversion. Quantum Physics [quant-ph]. Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2008. English. ⟨NNT : 2008PA066493⟩. ⟨tel-00812431⟩
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