【トピック】超伝導コプレーナ型伝送線路_12/19改訂（量子コンピューターの基礎技術｜人口原子と電磁波の相互作用）

こんにちはコウジです。
「コプレーナ型伝送線路」の原稿を改訂します。

今回の改定点はリンク切れ情報の改定です。
細かい文章も再考しています。しっかり正確に。
そして沢山情報が伝わるように努めます。
（以下原稿）

超伝導コプレーナ型伝送線路

考えているのは2010 年にNECチームが発表していた研究です。

１論文を読むだけで，光・原子・半導体中のスピン・超伝導回路
が同じ土俵の上で活発に動き始めてLC回路にジョセフソン接合
が出てきて共振を始めてくれます。想像力はどんどん膨らみます。

コプレイナー型の回路は量子ビットと結合できる回路です。
コプレイナー型送波路自体が超伝導体で作られていて
超電導体の量子ビットと結合します。加えて
共鳴する役割を持ちます。

「1 次元導波路としての超伝導コプレーナ型伝送線路に

結合した量子ビットが，その共鳴周波数において

導波路上のマイクロ波微小信号を完全反射する。」

【超伝導量子ビット研究の進展と応用（中村）／ 総合報告
より引用（太字部｜以下同様）】

新しい私の知見として超伝導体で信号が伝わると

（情報の）伝送線路に超伝導独特の現象が生じるのです。

人口原子と電磁波の相互作用

光子との反射関係が大事です。

「1 次元導波路は伝搬モー ドの電磁波を扱うのに

最適な舞台である．量子ビットあるいは 量子ビットが

結合した共振器を導波路の終端に接続すると， 

マイクロ波の単一光子生成が可能になる．」

数メートルクラスの大きさになる低温チャンバー内での

超電導状態におけると超伝導コプレーナでの電子挙動と

そこから室温の操作部へと伸びていく導線での挙動を想像して下さい。

ここで重要なのは「単一」光子が生成されるという部分でしょう。

 

結果として次の２つの状態が観測にかかります。位相反転です。

（｜＋＞＝｜０＞＋｜１＞、⇒｜ー＞＝｜0＞ー｜1＞

つまり位相反転で入射モード中での光子の存在を観測します。

NICTのレポートなどを見て人口原子と電磁波の相互作用を学んでます。