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公開番号2024008057
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-01-19
出願番号2022109576
出願日2022-07-07
発明の名称電子回路及び計算装置
出願人株式会社東芝
代理人弁理士法人iX
主分類H10N 60/00 20230101AFI20240112BHJP()
要約【課題】特性を向上可能な電子回路及び計算装置を提供する。
【解決手段】実施形態によれば、電子回路は、第1量子ビット、第2量子ビット、第1カプラ、第1読み出し導電部材及び第1フィルタを含む。前記第1カプラは、第1共振器及び第2共振器を含む。前記第1共振器は、前記第1量子ビットと結合可能である。前記第2共振器は、前記第2量子ビットと結合可能である。前記第1フィルタは、第1フィルタ部分、第1他フィルタ部分、及び、第1読み出し部分を含む。前記第1フィルタ部分は、前記第1共振器と結合可能である。前記第1他フィルタ部分は、前記第2共振器と結合可能である。前記第1読み出し部分は、前記第1読み出し導電部材と結合可能である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
第１量子ビットと、
第２量子ビットと、
第１共振器及び第２共振器を含む第１カプラであって、前記第１共振器は、前記第１量子ビットと結合可能であり、前記第２共振器は、前記第２量子ビットと結合可能である、前記第１カプラと、
第１読み出し導電部材と、
第１フィルタ部分、第１他フィルタ部分、及び、第１読み出し部分を含む第１フィルタであって、前記第１フィルタ部分は、前記第１共振器と結合可能であり、前記第１他フィルタ部分は、前記第２共振器と結合可能であり、前記第１読み出し部分は、前記第１読み出し導電部材と結合可能である、前記第１フィルタと、
を備えた、電子回路。
続きを表示（約 2,100 文字）【請求項２】
前記第１フィルタは、
第１導電部分及び第１他導電部分を含む第１導電部材と、
第２導電部分及び第２他導電部分を含む第２導電部材と、
を含み、
前記第１導電部分は、前記第１共振器と結合可能であり、
前記第２導電部分は、前記第２共振器と結合可能であり、
前記第１他導電部分は、前記第１読み出し導電部材と結合可能であり、
前記第２他導電部分は、前記第１読み出し導電部材と結合可能である、請求項１に記載の電子回路。
【請求項３】
前記第１フィルタは、
第１導電部分及び第１他導電部分を含む第１導電部材と、
第２導電部材と、
前記第１導電部材と前記第２導電部材との間に設けられた少なくとも１つの第３導電部材と、
を含み、
前記第３導電部材は、前記第１導電部材及び前記第２導電部材と結合可能であり、
前記第１導電部分は、前記第１共振器と結合可能であり、
前記第２導電部材は、前記第２共振器と結合可能であり、
前記第１他導電部分は、前記第１読み出し導電部材と結合可能である、請求項１に記載の電子回路。
【請求項４】
前記第１フィルタは、
前記第１共振器と結合可能な第１導電部材と、
前記第２共振器と結合可能な第２導電部材と、
前記第１読み出し導電部材と結合可能な第３導電部材であって、前記第３導電部材の少なくとも一部は、前記第１導電部材と前記第２導電部材との間に設けられた、前記第３導電部材と、
を含む、請求項１に記載の電子回路。
【請求項５】
前記第１フィルタは、
前記第１導電部材と結合可能な第１導電部材ジョセフソン接合と、
前記第２導電部材と結合可能な第２導電部材ジョセフソン接合と、
前記第３導電部材と結合可能な第３導電部材ジョセフソン接合と、
をさらに含む、請求項４に記載の電子回路。
【請求項６】
前記第１共振器は、第１インダクタと、前記第１インダクタと並列に接続された第１キャパシタと、を含み、
前記第２共振器は、第２インダクタと、前記第２インダクタと並列に接続された第２キャパシタと、を含み、
前記第１カプラは、第１カプラジョセフソン接合をさらに含み、
前記第１カプラジョセフソン接合の一端は、前記第１インダクタの一端、及び、前記第１キャパシタの一端と接続され、
前記第１カプラジョセフソン接合の他端は、前記第２インダクタの一端、及び、前記第２キャパシタの一端と接続され、
前記第１インダクタは、少なくとも１つの第１共振器ジョセフソン接合を含み、
前記第２インダクタは、少なくとも１つの第２共振器ジョセフソン接合を含む、請求項１に記載の電子回路。
【請求項７】
前記第１カプラジョセフソン接合を含む導電経路、前記第１共振器ジョセフソン接合を含む導電経路、及び、前記第２共振器ジョセフソン接合を含む導電経路を含むループ内の磁束を制御することで、前記第１量子ビットと前記第２量子ビットとの間の結合強度が制御可能である、請求項６に記載の電子回路。
【請求項８】
第３量子ビットと、
第２カプラと、
第２フィルタと、
第２読み出し導電部材と、
をさらに備え、
前記第２カプラは、
前記第２量子ビットと結合可能な第３共振器と、
前記第３量子ビットと結合可能な第４共振器と、
を含み、
前記第２フィルタは、第２フィルタ部分、第２他フィルタ部分、及び、第２読み出し部分を含み、
前記第２フィルタ部分は、前記第３共振器と結合可能であり、
前記第２他フィルタ部分は、前記第４共振器と結合可能であり、
前記第２読み出し部分は、前記第２読み出し導電部材と結合可能であり、
第４量子ビットと、
第３カプラと、
第３フィルタと、
第３読み出し導電部材と、
をさらに備え、
前記第３カプラは、
前記第２量子ビットと結合可能な第５共振器と、
前記第４量子ビットと結合可能な第６共振器と、
を含み、
前記第３フィルタは、第３フィルタ部分、第３他フィルタ部分、及び、第３読み出し部分を含み、
前記第３フィルタ部分は、前記第５共振器と結合可能であり、
前記第３他フィルタ部分は、前記第６共振器と結合可能であり、
前記第３読み出し部分は、前記第３読み出し導電部材と結合可能である、請求項１に記載の電子回路。
【請求項９】
前記ループ内の空間の前記磁束を制御可能な磁束制御部をさらに備えた、請求項７に記載の電子回路。
【請求項１０】
請求項９に記載の電子回路と、
制御部と、
を備え、
前記磁束制御部は、第１制御導電部を含み、
前記制御部は、前記第１制御導電部に磁束制御信号を供給可能である、計算装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、電子回路及び計算装置に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば、複数の非線形素子を含む電子回路が計算装置に用いられる。電子回路及び計算装置において、特性の向上が望まれる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
M. D. Reed et al., Appl. Phys. Lett. 96, 203110 (2010).
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の実施形態は、特性を向上可能な電子回路及び計算装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の実施形態によれば、電子回路は、第１量子ビット、第２量子ビット、第１カプラ、第１読み出し導電部材及び第１フィルタを含む。前記第１カプラは、第１共振器及び第２共振器を含む。前記第１共振器は、前記第１量子ビットと結合可能である。前記第２共振器は、前記第２量子ビットと結合可能である。前記第１フィルタは、第１フィルタ部分、第１他フィルタ部分、及び、第１読み出し部分を含む。前記第１フィルタ部分は、前記第１共振器と結合可能である。前記第１他フィルタ部分は、前記第２共振器と結合可能である。前記第１読み出し部分は、前記第１読み出し導電部材と結合可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
図１は、第１実施形態に係る電子回路を例示する模式的平面図である。
図２は、第１実施形態に係る電子回路を例示する回路図である。
図３は、第１実施形態に係る電子回路の特性を例示する模式図である。
図４は、第１実施形態に係る電子回路を例示する模式的平面図である。
図５は、第１実施形態に係る電子回路を例示する模式的平面図である。
図６は、第１実施形態に係る電子回路を例示する模式的平面図である。
図７（ａ）～図７（ｅ）は、第１実施形態に係る電子回路の一部を例示する模式的断面図である。
図８（ａ）～図８（ｃ）は、第１実施形態に係る電子回路の一部を例示する模式的断面図である。
図９（ａ）及び図９（ｂ）は、第１実施形態に係る電子回路の一部を例示する模式的断面図である。
図１０（ａ）及び図１０（ｂ）は、第１実施形態に係る電子回路の一部を例示する模式的断面図である。
図１１は、第１実施形態に係る電子回路を例示する模式的平面図である。
図１２は、第１実施形態に係る電子回路を例示する模式的平面図である。
図１３は、第１実施形態に係る電子回路を例示する模式的断面図である。
図１４は、第１実施形態に係る電子回路の特性を例示するグラフである。
図１５は、第１実施形態に係る電子回路の特性を例示するグラフである。
図１６は、第１実施形態に係る電子回路を例示する模式図である。
図１７は、第１実施形態に係る電子回路を例示する模式図である。
図１８は、第２実施形態に係る電子回路及び計算装置を例示する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下に、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚さと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
【０００８】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る電子回路を例示する模式的平面図である。
図１に示すように、実施形態に係る電子回路１１０は、第１量子ビット５１Ｂ、第２量子ビット５２Ｂ、第１カプラ１０Ａ、第１読み出し導電部材２１及び第１フィルタ３１Ｆを含む。
【０００９】
第１カプラ１０Ａは、第１共振器１１Ｒ及び第２共振器１２Ｒを含む。第１共振器１１Ｒは、第１量子ビット５１Ｂと結合可能である。第２共振器１２Ｒは、第２量子ビット５２Ｂと結合可能である。例えば、第１共振器１１Ｒは、第１量子ビット５１Ｂと電磁気的に結合可能である。例えば、第２共振器１２Ｒは、第２量子ビット５２Ｂと電磁気的に結合可能である。電磁気的な結合は、例えば、容量結合を含む。電磁気的な結合は、例えば、誘導結合を含む。第１カプラ１０Ａは、例えば、チューナブルカプラである。
【００１０】
第１フィルタ３１Ｆは、第１フィルタ部分３１Ｐ、第１他フィルタ部分３１Ｑ、及び、第１読み出し部分３１Ｒを含む。第１フィルタ部分３１Ｐは、第１共振器１１Ｒと結合可能である。第１他フィルタ部分３１Ｑは、第２共振器１２Ｒと結合可能である。第１読み出し部分３１Ｒは、第１読み出し導電部材２１と結合可能である。第１フィルタ３１Ｆは、例えば、パーセルフィルタで良い。
（【００１１】以降は省略されています）

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