Young Scientist School – 2016

Школа молодого ученого – 2016 ____________________________________________________________________ 27 УДК 621.375 ПОДГОТОВКА ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИЗМЕРЕНИЙ СИСТЕМЫ КУБИТ-РЕЗОНАТОР Б.И. ИВАНОВ 1 , канд. техн. наук, доцент Д.К. ПИЦУН 1 , аспирант E.В. ИЛЬИЧЕВ 1,2 , доктор физ.-мат. наук, профессор ( 1 НГТУ, г. Новосибирск 2 Leibniz Institute of Photonic Technology, Jena, Germany) Пицун Д.К. – 630073, г. Новосибирск, пр. К. Маркса, 20, Новосибирский государственный технический университет, e-mail: piczun.2010@corp.nstu.ru Для работы со сверхпроводниковыми кубитами требуется подготовка криогенной системы измерения, основным элементом которой является малошумящий усилитель. Для измерения слабых микроволновых сигналов в субкельвиновых температурах был разработан малошумящий криогенный усилитель. Показана амплитудно-частотная характеристика структуры сверхпроводниковый кубит-копланарный резонатор. Подготовлена экспериментальная измерительная установка для проведения исследований сверхпроводниковых потоковых кубитов. Проведено экспериментальное исследование свойств сверхпроводникового потокового кубита в квазидисперсионном режиме. Ключевые слова: кубит, криогенный усилите Введение Проведенные к настоящему времени исследования показывают, что наиболее привлекательными в качестве элементной базы квантовых информационных систем сейчас являются кубиты на основе сверхпроводниковых джозефсоновских контактов. Это связано в первую очередь с тем, что сверхпроводниковые кубиты обладают наибольшими среди других кандидатов временами декогерентности, что является определяющим фактором для реализации квантовых вычислительных алгоритмов и крипто-графических протоколов квантовой коммуникации. Другое немаловажное обстоятельство заключается в том, что технология изготовления джозефсоновского контакта является твердотельной, что способствует возможности воспроизводимости и масштабируемости изготавливаемых устройств. Для проведения экспериментальных исследований сверхпроводниковых потоковых кубитов требуется создание измерительной установки, которая будет обеспечивать приемлемые уровни входных и выходных сигналов. Входное ослабление обеспечивается подключение дополнительных аттенюаторов. Из-за требуемого сильного ослабления по входу в криостат, уровень выходного сигнала оказывается гораздо ниже уровня минимальной чувствительности регистрирующей аппаратуры. Это обуславливает необходимость предварительного усиления сигнала. Для обеспечения наилучшего отношения сигнал-шум усиление сигнала отклика системы происходит на одной из стадий охлаждения криостата, где уровень внутренних шумов ниже, чем на комнате. После этого