Josephson photomultiplierを用いた量子ビット読み出し方式に関する研究

• Project/Area Number: 24K02915
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 60040:Computer system-related; Basic Section 60090:High performance computing-related; Sections That Are Subject to Joint Review: Basic Section60040:Computer system-related , Basic Section60090:High performance computing-related
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 小野 貴継 九州大学, システムLSI研究センター, 准教授 (80756239)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 谷本 輝夫 九州大学, システム情報科学研究院, 准教授 (60826353)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,330,000 (Direct Cost: ¥14,100,000、Indirect Cost: ¥4,230,000); Fiscal Year 2027: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000); Fiscal Year 2026: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000); Fiscal Year 2025: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2024: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
• Keywords: JPM読み出し / Single-Flux Quantum / Half-Flux Quantum / 量子ビット読み出し

Outline of Research at the Start

量子プロセッサの量子ビットのJosephson Photomultiplier（JPM）を用いた読み出し方式の探求に取り組む。Single-Flux Quantumパルスを用いた超伝導量子ビットの読み出し方法が提案されているが、SFQパルスを用いた読み出しを実現するための詳細な回路設計は明らかになっていない。また、既存の読み出し手法は読み出し時間と精度のトレードオフは十分に探索されていない。
本研究では、JPM読み出しを実現する回路の設計および時間と精度の関係を明らかにし、JPM読み出し回路と読み出し結果判定方法の協調設計による性能と精度の向上を目指す。