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

• 研究課題/領域番号: 24K02915
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分60040:計算機システム関連; 小区分60090:高性能計算関連; 合同審査対象区分:小区分60040:計算機システム関連、小区分60090:高性能計算関連
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 小野 貴継 九州大学, システムLSI研究センター, 准教授 (80756239)
• 研究分担者: 谷本 輝夫 九州大学, システム情報科学研究院, 准教授 (60826353)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2028-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 18,330千円 (直接経費: 14,100千円、間接経費: 4,230千円); 2027年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2026年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2025年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2024年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
• キーワード: JPM読み出し / Single-Flux Quantum / Half-Flux Quantum / 量子ビット読み出し

研究開始時の研究の概要

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。