量子電腦硬體

超導量子位元(transmon)要作為量子位元運作,不可或缺的元件是下列何者?

  1. APN 接面二極體
  2. B具有浮動閘極的 MOSFET
  3. C約瑟夫森接面
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正確答案:C. 約瑟夫森接面

約瑟夫森接面是以 2 個超導體夾住厚約 1~2 nm 薄絕緣膜的結構,超導電流可在不產生電壓的情況下流過,作用如同無損耗的非線性電感。Transmon 是由此接面與電容組合而成的共振電路。由線圈與電容構成的一般 LC 共振電路,能階是等間隔排列的,無法只選擇 |0⟩ 與 |1⟩ 之間的躍遷來操作;接面的非線性使能階間隔不相等,因此可以把最低的 2 個能階當作量子位元使用。接面一般以鋁,以及把鋁表面氧化而成的氧化鋁膜製作。

  • A. PN 接面是半導體元件,超導量子位元的運作不使用它。
  • B. 浮動閘極是快閃記憶體中儲存電荷的結構。
  • C. 正確。約瑟夫森接面作用如同無損耗的非線性電感。
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