[发明专利]用于量化读出和重置的电容分流的非对称直流SQUID

权利要求书

1.一种超导器件，包括：

可调谐谐振器，其具有分流非对称DC-SQUID的集合的电容性器件，所述集合中的非对称DC-SQUID包括第一约瑟夫逊结和第二约瑟夫逊结，其中所述第一约瑟夫逊结的第一临界电流与所述第二约瑟夫逊结的第二临界电流不同；

所述谐振器和量子比特之间的耦合，使得所述非对称DC-SQUID能够分散地读取所述量子比特的量子态；以及

外部磁通量，其中所述通量被设置为第一值并且被施加到所述谐振器，其中所述通量的第一值使得所述谐振器调谐到第一频率，其中所述第一频率在与所述量子比特的谐振频率的第一频率差之内，并且其中所述谐振器调谐到所述第一频率引起所述量子比特的主动重置。

2.根据权利要求1所述的器件，还包括：

所述通量改变到第二值，其中所述第二值使所得述谐振器调谐到第二频率，其中所述第二频率从所述量子比特的所述谐振频率失谐至少第二频率差，并且其中调谐到所述第二频率的所述谐振器使得所述量子比特的所述量子态的分散读出操作能够被执行。

3.根据权利要求2所述的器件，其中所述第二频率是所述谐振器的频率谐振范围中的最大频率。

4.根据权利要求2所述的器件，其中，所述第二频率差是所述第一约瑟夫逊结与所述第二约瑟夫逊结之间的非对称程度的函数。

5.根据权利要求1所述的器件，其中第一频率距离是零，并且所述第一频率是所述量子比特的所述谐振频率。

6.根据权利要求1所述的器件，其中，与所述量子比特的所述谐振频率的所述第一频率差之内的所述第一频率使得所述量子比特释放光子，所述释放使得所述量子比特弛豫到基础能态。

7.根据权利要求6所述的器件，其中迫使所述量子比特到所述基础能态比所述量子比特的能量衰变时间常数更快。

8.根据权利要求1所述的器件，其中，所述集合仅包括所述非对称DC-SQUID。

9.根据权利要求1所述的器件，还包括：

连接来自所述集合的多个所述非对称DC-SQUID的串联连接。

10.根据权利要求9所述的器件，其中所述串联连接包括超导导线。

11.根据权利要求1所述的器件，还包括：

第一焊盘，其形成在所述集合的第一侧上；以及

第二焊盘，其形成在所述集合的第二侧上，其中所述第一焊盘和所述第二焊盘以一定距离分隔开，并且其中所述第一焊盘和所述第二焊盘一起形成所述电容性器件。

12.一种用于制造超导器件的方法，包括：

通过用电容性器件分流非对称DC-SQUID的集合以形成可调谐谐振器，所述集合中的非对称DC-SQUID包括第一约瑟夫逊结和第二约瑟夫逊结，其中所述第一约瑟夫逊结的第一临界电流与所述第二约瑟夫逊结的第二临界电流不同；

将所述谐振器耦合到量子比特，使得所述谐振器能够分散地读取所述量子比特的量子态；以及

通过将第一值的外部磁通量施加到所述可调谐谐振器来主动地重置所述量子比特，其中所述通量的第一值使得所述谐振器调谐到第一频率，其中所述第一频率在与所述量子比特的谐振频率的第一频率差之内。

13.根据权利要求12所述的方法，还包括：

将所述通量改变到第二值，其中所述第二值使得所述谐振器调谐到第二频率，其中所述第二频率从所述量子比特的所述谐振频率失谐至少第二频率差；以及

使用被调谐到所述第二频率的所述谐振器来执行所述量子比特的所述量子态的分散读出操作。

14.根据权利要求13所述的方法，其中所述第二频率是所述谐振器的频率谐振范围中的最大频率。