量子コンピュータのハードウェア
|0⟩→|1⟩の遷移周波数が5.0 GHz、非調和性(|1⟩→|2⟩の周波数から|0⟩→|1⟩の周波数を引いた値)が −200 MHzのトランズモンで、|1⟩→|2⟩の遷移周波数はどれか。
- A4.8 GHz
- B5.0 GHz
- C5.2 GHz
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正解：A. 4.8 GHz
|1⟩→|2⟩の周波数は 5.0 GHz + (−0.2 GHz) = 4.8 GHz です。ジョセフソン接合の非線形性によって、上の準位ほど間隔が少しずつ狭くなるので、|1⟩→|2⟩の周波数は低くなります。5.0 GHzのマイクロ波で操作しても、4.8 GHzの遷移とは周波数がずれているので、量子ビットの外の|2⟩に漏れにくくなります。ただし、パルスを短くしすぎると周波数の広がりが200 MHzに近づいて|2⟩への漏れが増えるので、パルスの形を工夫します。
- A. 正しい。5.0 GHz − 0.2 GHz = 4.8 GHz です。
- B. 準位が等間隔に並ぶ線形の LC 共振回路の場合で、これでは|1⟩→|2⟩も同じ周波数で励起されてしまいます。
- C. 非調和性の符号を逆にした値です。トランズモンの非調和性は負で、上の遷移ほど周波数が低くなります。