特許ウォッチ

公開番号2024011944
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-01-25
出願番号2022114306
出願日2022-07-15
発明の名称電子回路及び計算機
出願人株式会社東芝
代理人弁理士法人iX
主分類G06N 10/40 20220101AFI20240118BHJP(計算;計数)
要約【課題】特性を向上可能な電子回路及び計算機を提供する。
【解決手段】実施形態によれば、電子回路は、帯域通過フィルタと、少なくとも1つの第1回路を含む。前記帯域通過フィルタは、複数のフィルタ共振器を含む。前記複数のフィルタ共振器に含まれる隣り合う2つは、互いに結合可能である。前記第1回路は、第1量子ビット及び第1読み出し共振器を含む。前記第1読み出し共振器は、前記第1量子ビット、及び、前記複数のフィルタ共振器の1つと結合可能である。前記帯域通過フィルタの通過帯域は、第1通過帯及び第2通過帯を含む。第1通過帯の第1リップルの大きさは、前記第2通過帯の第2リップルの大きさの1/10以下である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
複数のフィルタ共振器を含む帯域通過フィルタであって、前記複数のフィルタ共振器に含まれる隣り合う２つは、互いに結合可能である、前記帯域通過フィルタと、
少なくとも１つの第１回路であって、前記第１回路は、第１量子ビット及び第１読み出し共振器を含み、前記第１読み出し共振器は、前記第１量子ビット、及び、前記複数のフィルタ共振器の１つと結合可能である、前記少なくとも１つの第１回路と、
を備え、
前記帯域通過フィルタの通過帯域は、第１通過帯及び第２通過帯を含み、
前記第１通過帯の第１リップルの大きさは、前記第２通過帯の第２リップルの大きさの１／１０以下である、電子回路。
続きを表示（約 1,700 文字）【請求項２】
前記通過帯域は、第３通過帯をさらに含み、
前記第１通過帯は、前記第２通過帯と前記第３通過帯との間にあり、
前記第１リップルの前記大きさは、前記第３通過帯の第３リップルの大きさの１／１０以下である、請求項１に記載の電子回路。
【請求項３】
前記第１読み出し共振器の共振周波数は、前記第１通過帯に含まれる、請求項１または２に記載の電子回路。
【請求項４】
前記第１通過帯の周波数は、前記第２通過帯の周波数よりも高い、請求項３に記載の電子回路。
【請求項５】
前記第１通過帯の周波数は、前記第２通過帯の周波数よりも低い、請求項３に記載の電子回路。
【請求項６】
前記第１量子ビットの共振周波数は、前記帯域通過フィルタの非通過帯域に含まれる、請求項３に記載の電子回路。
【請求項７】
複数のフィルタ共振器を含む帯域通過フィルタであって、前記複数のフィルタ共振器に含まれる隣り合う２つは、互いに結合可能である、前記帯域通過フィルタと、
少なくとも１つの第１回路であって、前記第１回路は、第１量子ビット及び第１読み出し共振器を含み、前記第１読み出し共振器は、前記第１量子ビット、及び、前記複数のフィルタ共振器の１つと結合可能である、前記少なくとも１つの第１回路と、
を備え、
前記複数のフィルタ共振器の数は、４以上の偶数であり、
前記帯域通過フィルタは、複数の結合係数を有し、
前記複数の結合係数の１つは、前記複数のフィルタ共振器に含まれる前記隣り合う２つの間の結合係数であり、
前記複数の結合係数の最小値と、前記複数の結合係数の最大値と、の差は、前記複数の結合係数の平均値の０．１倍以下である、電子回路。
【請求項８】
前記帯域通過フィルタは、信号が入力されることが可能な第１部分をさらに含み、
前記第１部分は、複数のフィルタ共振器の１つと結合可能であり、
前記第１部分と、前記第１部分と結合可能な前記複数のフィルタ共振器の前記１つと、の間の外部Ｑは、第１部分外部Ｑｅであり、
前記複数の結合係数の前記１つの結合係数は、第１値以上第２値以下であり、
前記第１値は、（２×１０
－７
）×Ｑｅ
４
－（２×１０
－５
）×Ｑｅ
３
＋０．０００９×Ｑｅ
２
－０．０２１１×Ｑｅ＋０．２３６１であり、
前記第２値は、０．０００３×Ｑｅ
２
－０．０１４×Ｑｅ＋０．２２１６である、請求項７に記載の電子回路。
【請求項９】
前記帯域通過フィルタは、前記信号を出力することが可能な第２部分をさらに含み、
前記第２部分は、複数のフィルタ共振器の別の１つと結合可能であり、
前記第２部分と、前記第２部分と結合可能な前記複数のフィルタ共振器の前記別の１つと、の間の外部Ｑは、第２部分外部Ｑｆであり、
前記複数の結合係数の前記１つの前記結合係数は、第３値以上第４値以下であり、
前記第３値は、（２×１０
－７
）×Ｑｆ
４
－（２×１０
－５
）×Ｑｆ
３
＋０．０００９×Ｑｆ
２
－０．０２１１×Ｑｆ＋０．２３６１であり、
前記第４値は、０．０００３×Ｑｆ
２
－０．０１４×Ｑｆ＋０．２２１６である、請求項８に記載の電子回路。
【請求項１０】
前記帯域通過フィルタは、複数の距離を有し、
前記複数の距離の１つは、前記複数のフィルタ共振器に含まれる前記隣り合う２つの間の距離であり、
前記複数の距離の最小値と、前記複数の距離の最大値と、の差は、前記複数の距離の平均値の０．１倍以下である、請求項７～９のいずれか１つに記載の電子回路。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、電子回路及び計算機に関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば、量子ビットを含む電子回路が計算機に応用される。電子回路において、特性の向上が望まれる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
E.Jeffrey et al., Phys. Rev. Lett., 112, 190504 (2014).
【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機を提供する。
【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、帯域通過フィルタと、少なくとも１つの第１回路を含む。前記帯域通過フィルタは、複数のフィルタ共振器を含む。前記複数のフィルタ共振器に含まれる隣り合う２つは、互いに結合可能である。前記第１回路は、第１量子ビット及び第１読み出し共振器を含む。前記第１読み出し共振器は、前記第１量子ビット、及び、前記複数のフィルタ共振器の１つと結合可能である。前記帯域通過フィルタの通過帯域は、第１通過帯及び第２通過帯を含む。前記第１通過帯の第１リップルの大きさは、前記第２通過帯の第２リップルの大きさの１／１０以下である。
【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図である。
図２（ａ）及び図２（ｂ）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３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４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５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６（ａ）及び図６（ｂ）は、電子回路の特性を例示するグラフである。
図７（ａ）及び図７（ｂ）は、電子回路の特性を例示するグラフである。
図８（ａ）及び図８（ｂ）は、電子回路の特性を例示するグラフである。
図９（ａ）及び図９（ｂ）は、電子回路の特性を例示するグラフである。
図１０（ａ）及び図１０（ｂ）は、電子回路の特性を例示するグラフである。
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図である。
図１４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１５は、電子回路の特性を例示するグラフである。
図１６（ａ）及び図１６（ｂ）は、電子回路の特性を例示するグラフである。
図１７（ａ）及び図１７（ｂ）は、電子回路の特性を例示するグラフである。
図１８（ａ）及び図１８（ｂ）は、電子回路の特性を例示するグラフである。
図１９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２０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２１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２２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２３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２４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２５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２６（ａ）及び図２６（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２７は、第２実施形態に係る計算機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、帯域通過フィルタ５０、及び、少なくとも１つの第１回路３１を含む。
【０００９】
帯域通過フィルタ５０は、複数のフィルタ共振器５８ｒを含む。複数のフィルタ共振器５８ｒに含まれる隣り合う２つは、互いに結合可能である。複数のフィルタ共振器５８ｒに含まれる隣り合う２つは、例えば、電磁界結合する。電磁界結合は、例えば、電界結合及び磁界結合の少なくともいずれかを含む。電磁界結合は、例えば、容量性結合及び誘導性結合の少なくともいずれかを含んで良い。１つの例において、複数のフィルタ共振器５８ｒに含まれる隣り合う２つは、例えば、容量結合可能である。複数のフィルタ共振器５８ｒの少なくとも２つは、直列に接続される。複数のフィルタ共振器５８ｒの少なくとも２つは、直列に互いに結合する。
【００１０】
複数のフィルタ共振器５８ｒは、例えば、第１フィルタ共振器Ｒ（１）、第２フィルタ共振器Ｒ（２）、第３フィルタ共振器Ｒ（３）、…、及び、第Ｎフィルタ共振器Ｒ（Ｎ）を含む。「Ｎ」は、例えば、４以上の整数である。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許