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公開番号2025032661
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-12
出願番号2023138071
出願日2023-08-28
発明の名称計算装置
出願人株式会社東芝
代理人弁理士法人iX
主分類H10N 60/10 20230101AFI20250305BHJP()
要約【課題】特性を向上可能な計算装置を提供する。
【解決手段】実施形態によれば、計算装置は、素子部と、第1制御部材と、制御部と、を含む。前記素子部は、複数の第1ジョセフソン接合を含む第1ループを含む第1量子ビットと、複数の第2ジョセフソン接合を含む第2ループを含む第2量子ビットと、を含む。前記第2量子ビットは、前記第1量子ビットと結合可能である。前記制御部は、前記第1制御部材に第1動作を実行させることが可能である。前記第1動作において、前記制御部は、前記第1制御部材に、前記第1ループに第1交流成分を含む第1信号波を印加させつつ、前記第1ループに直流成分を含むパルス波を印加させる。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
複数の第１ジョセフソン接合を含む第１ループを含む第１量子ビットと、
複数の第２ジョセフソン接合を含む第２ループを含む第２量子ビットであって、前記第２量子ビットは、前記第１量子ビットと結合可能である、前記第２量子ビットと、
を含む素子部と、
第１制御部材と、
前記第１制御部材に第１動作を実行させることが可能な制御部と、
を備え、
前記第１動作において、前記制御部は、前記第１制御部材に、前記第１ループに第１交流成分を含む第１信号波を印加させつつ、前記第１ループに直流成分を含むパルス波を印加させる、計算装置。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記第１信号波により、前記第１ループ内の磁束は、前記第１交流成分の周波数で変調され、
前記パルス波により、前記第１ループ内の前記磁束は、前記直流成分に応じて制御される、請求項１に記載の計算装置。
【請求項３】
前記第１交流成分の周波数は、前記第１量子ビットの第１特性周波数と、前記第２量子ビットの第２特性周波数と、の和である、請求項１に記載の計算装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記第１動作により、前記第１量子ビット及び前記第２量子ビットに２量子ビットゲートを実行する、請求項１に記載の計算装置。
【請求項５】
前記第１動作において、前記制御部は、前記第１制御部材に、前記第１ループに前記第１交流成分を含む前記第１信号波を印加させつつ、前記第１ループに第２交流成分を含む第２信号波を印加させつつ、前記第１ループに前記直流成分を含む前記パルス波を印加させる、請求項１に記載の計算装置。
【請求項６】
前記第２交流成分の第２位相と、前記第１交流成分の第１位相と、の差は、８０度以上１１０度以下である、請求項５に記載の計算装置。
【請求項７】
複数の第１ジョセフソン接合を含む第１ループを含む第１量子ビットと、
複数の第２ジョセフソン接合を含む第２ループを含む第２量子ビットであって、前記第２量子ビットは、前記第１量子ビットと結合可能である、前記第２量子ビットと、
を含む素子部と、
第１制御部材と、
前記第１制御部材に第１動作を実行させることが可能な制御部と、
を備え、
前記第１動作において、前記制御部は、前記第１制御部材に、前記第１ループに第１交流成分を含む第１信号波を印加させ、
前記第１交流成分の周波数は、時間的に変化する、計算装置。
【請求項８】
前記第１動作の開始時の第１時刻において、前記第１交流成分は、第１時刻周波数を有し、
前記第１動作において前記第１時刻の後の第２時刻において、前記第１交流成分は、第２時刻周波数を有し、
前記第１量子ビットの第１特性周波数が前記第２量子ビットの第２特性周波数よりも高い第１条件において、前記第２時刻周波数は、前記第１時刻周波数よりも高く、
前記第１特性周波数が前記第２特性周波数よりも低い第２条件において、前記第２時刻周波数は、前記第１時刻周波数よりも低い、請求項７に記載の計算装置。
【請求項９】
前記第１動作において前記第２時刻の後の第３時刻において、前記第１交流成分は、第３時刻周波数を有し、
前記第１条件において、前記第３時刻周波数は前記第２時刻周波数よりも低く、
前記第２条件において、前記第３時刻周波数は前記第２時刻周波数よりも高い、請求項８に記載の計算装置。
【請求項１０】
前記第１量子ビットは、前記第１ループ内の磁束を第１パラメトリック励起周波数で変調することで発振可能であり、
前記第２量子ビットは、前記第２ループ内の磁束を第２パラメトリック励起周波数で変調することで発振可能であり、
前記制御部は、前記第１動作において、前記第１パラメトリック励起周波数を変更可能である、請求項１～９のいずれか１つに記載の計算装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、計算装置に関する。
続きを表示（約 1,400 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】
H. Chono et al., Phys. Rev. Res. 4, 043054 (2022).
【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、計算装置は、素子部と、第１制御部材と、制御部と、を含む。前記素子部は、複数の第１ジョセフソン接合を含む第１ループを含む第１量子ビットと、複数の第２ジョセフソン接合を含む第２ループを含む第２量子ビットと、を含む。前記第２量子ビットは、前記第１量子ビットと結合可能である。前記制御部は、前記第１制御部材に第１動作を実行させることが可能である。前記第１動作において、前記制御部は、前記第１制御部材に、前記第１ループに第１交流成分を含む第１信号波を印加させつつ、前記第１ループに直流成分を含むパルス波を印加させる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
図１は、第１実施形態に係る計算装置を例示する模式図である。
図２は、第１実施形態に係る計算装置を例示する模式図である。
図３は、第２実施形態に係る計算装置を例示する模式図である。
図４は、第２実施形態に係る計算装置の動作を例示する模式図である。
図５は、実施形態に係る計算装置の動作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実施形態に係る計算装置を例示する模式図である。
図１に示すように、実施形態に係る計算装置１１０は、素子部１０Ｅ、第１制御部材７１、及び、制御部７０を含む。
【０００９】
素子部１０Ｅは、第１量子ビット１１Ｑ及び第２量子ビット１２Ｑを含む。第１量子ビット１１Ｑは、第１ループ１１Ｌを含む。第１ループ１１Ｌは、複数の第１ジョセフソン接合１１を含む。例えば、第１ループ１１Ｌは、２つの第１ジョセフソン接合１１を含む。この例では、第１量子ビット１１Ｑは、複数の第１ループ１１Ｌを含む。複数の第１ループ１１Ｌの２つは互いに接続される。
【００１０】
この例では、第１量子ビット１１Ｑは、第１キャパシタ１１Ｃをさらに含む。第１キャパシタ１１Ｃは、第１ループ１１Ｌと並列に接続される。
（【００１１】以降は省略されています）

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