Séance de cours

Métrologie quantique: Électronique supraconductrice & Qubits

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Description

Cette séance de cours couvre les fondamentaux de la métrologie quantique, axée sur l'électronique supraconductrice. Elle s'inscrit dans la théorie de la supraconductivité, des jonctions de Josephson, des SQUID et de divers types de détecteurs supraconducteurs. La discussion s'étend au développement de l'électronique nanofilaire, y compris nTrons, yTrons et hTrons, et à leurs applications dans le calcul quantique. La séance de cours explore également les défis et les progrès dans les détecteurs supraconducteurs monophotons, en mettant l'accent sur leur performance supérieure dans les applications d'information quantique. De plus, il s'inscrit dans les principes des qubits, y compris la Cooper Pair Box et les transmons, soulignant leur importance dans l'informatique quantique. La séance de cours se termine par des réflexions sur la suprématie quantique et la fabrication et les mesures des transmons.

Source officielle

Proximité ontologique

Physique

Physique de la matière condensée: Transition de phase

Informatique théorique

Theory of computation: Informatique quantique

Concepts associés (32)

Superconducting quantum computing

Superconducting quantum computing is a branch of solid state quantum computing that implements superconducting electronic circuits using superconducting qubits as artificial atoms, or quantum dots. For superconducting qubits, the two logic states are the ground state and the excited state, denoted respectively. Research in superconducting quantum computing is conducted by companies such as Google, IBM, IMEC, BBN Technologies, Rigetti, and Intel. Many recently developed QPUs (quantum processing units, or quantum chips) utilize superconducting architecture.

Informatique quantique

L'informatique quantique est le sous-domaine de l'informatique qui traite des calculateurs quantiques et des associés. La notion s'oppose à celle d'informatique dite « classique » n'utilisant que des phénomènes de physique classique, notamment de l'électricité (exemple du transistor) ou de mécanique classique (exemple historique de la machine analytique). En effet, l'informatique quantique utilise également des phénomènes de la mécanique quantique, à savoir l'intrication quantique et la superposition.

Charge qubit

In quantum computing, a charge qubit (also known as Cooper-pair box) is a qubit whose basis states are charge states (i.e. states which represent the presence or absence of excess Cooper pairs in the island). In superconducting quantum computing, a charge qubit is formed by a tiny superconducting island coupled by a Josephson junction (or practically, superconducting tunnel junction) to a superconducting reservoir (see figure). The state of the qubit is determined by the number of Cooper pairs that have tunneled across the junction.

Cryogenic particle detector

Cryogenic particle detectors operate at very low temperature, typically only a few degrees above absolute zero. These sensors interact with an energetic elementary particle (such as a photon) and deliver a signal that can be related to the type of particle and the nature of the interaction. While many types of particle detectors might be operated with improved performance at cryogenic temperatures, this term generally refers to types that take advantage of special effects or properties occurring only at low temperature.

Flux qubit

In quantum computing, more specifically in superconducting quantum computing, flux qubits (also known as persistent current qubits) are micrometer sized loops of superconducting metal that is interrupted by a number of Josephson junctions. These devices function as quantum bits. The flux qubit was first proposed by Terry P. Orlando et al. at MIT in 1999 and fabricated shortly thereafter. During fabrication, the Josephson junction parameters are engineered so that a persistent current will flow continuously when an external magnetic flux is applied.

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Quantum et nanocomputing

Couvre la naissance de la mécanique quantique, les équations de Schrödinger, la supraconductivité, l'effet Josephson, et la théorie de la supraconductivité.

Technologie allemande quantique

Se penche sur l'utilisation du germanium dans le calcul quantique, en mettant l'accent sur les systèmes quantiques à base de trous et les progrès des matériaux.

Ions piégés: Portes quantiques

Couvre les fondamentaux des ions piégés dans l'information quantique et l'importance des phases géométriques dans l'optique quantique.

Bases de calcul quantiques

Couvre les bases du calcul quantique, en mettant l'accent sur les qubits supraconducteurs, les défis d'échelle et les applications potentielles.

Qubits supraconducteurs: technologie de circuit QED

Explore les qubits supraconducteurs et la technologie d'électrodynamique quantique du circuit, en discutant de la relaxation, du déphasage, du bruit environnemental et des défauts matériels.

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Charge qubit

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