Pour améliorer la résilience des circuits supraconducteurs face au bruit ambiant, nous nous concentrons sur la recherche de qubits protégés robustes. Nous voulons utiliser le degré de liberté fermionique des états d’Andreev qui a longtemps été négligé dans les circuits Josephson.
Jusqu’à présent, nous avons exploré la physique d’Andreev dans les liens faibles supraconducteurs inclus dans des circuits à faible impédance, dans lesquels la différence de phase supraconductrice φ peut être considérée comme un paramètre classique. Lorsque l’on augmente l’impédance de l’environnement, la phase φ acquiert des fluctuations quantiques significatives. Nous prédisons que dans cette limite, le degré de liberté fermionique des niveaux d’Andreev se combine avec le degré de liberté bosonique des modes électromagnétiques du circuit, résultant en un circuit hybride avec une protection intrinsèque contre la relaxation et le déphasage. Notre objectif est d’explorer, à la fois théoriquement et expérimentalement, ce régime et d’évaluer les propriétés de ce nouveau circuit supraconducteur en tant que qubit.
Travaux reliés dans d’autres groupes:
A. Gyenis et al., “Moving beyond the Transmon: Noise-Protected Superconducting Quantum Circuits”, PRX Quantum 2, 030101 (2021), arXiv:2106.10296.
B. Douçot and L. B. Ioffe, “Physical implementation of protected qubits”, Rep. Prog. Phys. 75, 072001, (2012).
Konstantin Kalashnikov et al., “Bifluxon: Fluxon-Parity-Protected Superconducting Qubit”, PRX Quantum 1, 010307 (2020), arXiv:1910.03769.
Peter Brooks, Alexei Kitaev, and John Preskill, “Protected gates for superconducting qubits”, Phys. Rev. A 87, 052306 (2013), arXiv:1302.4122.
W. C. Smith et al., “Superconducting circuit protected by two Cooper-pair tunneling”, NPJ Quantum Inf. 6, 8 (2020), arXiv:1905.01206.
W. C. Smith et al., “Magnifying quantum phase fluctuations with Cooper-pair pairing”, PRX 12, 021002 (2022), arxiv: 2010.15488.