Physics
Da un circuito LC a un qubit
Un oscillatore LC ha livelli equispaziati, quindi nulla in esso può essere un sistema a due livelli. Sostituisci l'induttore con una giunzione Josephson e la parabola diventa un coseno: i livelli si stringono dell'anarmonicità α, così un pilotaggio su 0→1 lascia in pace 1→2. L'altro numero, la dispersione di carica, cala esponenzialmente con √(E_J/E_C) mentre α cala solo linearmente - quello scambio è il transmon. Entrambi i numeri escono dall'hamiltoniana diagonalizzata dal vivo, e un impulso π mostra la perdita che l'anarmonicità consente.
Cosa succede
Un'isola superconduttrice con una giunzione Josephson: un pendolo i cui livelli non sono equispaziati. Alza E_J rispetto a E_C e il rumore di carica che affliggeva la scatola di coppie di Cooper muore esponenzialmente - ma l'anarmonicità, il distacco che permette di indirizzare i primi due livelli senza toccare il terzo, cala solo lentamente. Quello scambio è il transmon. Pilotalo e il terzo livello si infila quando l'impulso è troppo rapido per l'anarmonicità. Scorri E_J/E_C da 1 a 100 e guarda la dispersione di carica sparire mentre i livelli restano distinti; poi pilota e vedi la perdita.
Equazioni del modulo
Equazioni
H = 4E_C (n − n_g)² − E_J cos φ
E₀₁ ≈ √(8E_J E_C) − E_C, anarmonicità α ≈ −E_C
Dipendenza della frequenza di transizione dalla carica elettrica ε₀₁ ~ e^{−√(8E_J/E_C)}
eccitazione di transizioni quantistiche: Ω su 0→1, Ω√2 su 1→2, desintonizzazione di frequenza α
