두 초전도체 사이에 두께 1~2 nm 정도의 얇은 절연막 등을 끼운 구조. 전압이 생기지 않고 초전도 전류가 흐르며, 손실 없는 비선형 인덕터로 동작한다. 초전도 큐비트나 초고감도 자기 센서(SQUID), 전압 표준 등에 쓰인다. 큐비트에서는 알루미늄과 그 산화막으로 만드는 것이 일반적.
일본어 명칭: ジョセフソン接合
조셉슨 접합(Josephson Junction)은(는) 양자 컴퓨터의 하드웨어 등 1개 분야의 연습 문제 3개에 나와요.
분야: 양자 컴퓨터의 하드웨어
정답: C. 조셉슨 접합
조셉슨 접합은 두 초전도체 사이에 두께 1~2 nm 정도의 얇은 절연막을 끼운 구조로, 전압이 생기지 않고 초전도 전류가 흐르며, 손실 없는 비선형 인덕터로 동작합니다. 트랜스몬은 이 접합과 커패시터를 조합한 공진 회로입니다. 보통의 코일과 커패시터로 된 LC 공진 회로에서는 에너지 준위가 등간격으로 늘어서므로 |0⟩과 |1⟩ 사이의 전이만을 골라 조작할 수 없지만, 접합의 비선형성에 의해 준위 간격이 등간격이 아니게 되어 가장 낮은 두 준위를 큐비트로 쓸 수 있습니다. 접합은 알루미늄과, 그 표면을 산화한 알루미늄 산화막으로 만드는 것이 일반적입니다.
조셉슨 접합은 두 초전도체 사이에 두께 1~2 nm 정도의 얇은 절연막을 끼운 구조로, 전압이 생기지 않고 초전도 전류가 흐르며, 손실 없는 비선형 인덕터로 동작합니다.
초전도 큐비트(트랜스몬)가 큐비트로 동작하기 위해 빼놓을 수 없는 소자는?조셉슨 접합의 비선형성에 의해 위쪽 준위일수록 간격이 조금씩 좁아지므로, |1⟩→|2⟩의 주파수는 낮아집니다.
|0⟩→|1⟩의 전이 주파수가 5.0 GHz, 비조화성(|1⟩→|2⟩의 주파수에서 |0⟩→|1⟩의 주파수를…초전도 큐비트의 전기장은 기판과 금속의 계면, 금속이나 기판의 표면, 조셉슨 접합의 산화막 등을 지납니다.
초전도 큐비트의 에너지 완화 시간 T1을 제한하는 요인 중, 박막 증착이나 표면 처리 등의 제조 공정과 특…큐비트(Qubit) 트랜스몬(Transmon) 결어긋남(Decoherence) 쇼어 알고리즘(Shor's Algorithm) 스핀 큐비트(Spin Qubit) 양자 게이트(Quantum Gate) 양자 내성 암호(Post-Quantum Cryptography) 양자 얽힘(Quantum Entanglement) 양자 오류 정정(Quantum Error Correction) 양자 중첩(Quantum Superposition)