Mélange de signaux contra-propageants dans un dispositif Josephson à ondes progressives

Mixing of counterpropagating signals in a traveling-wave Josephson device

• Auteur / Autrice : Matthieu Praquin
• Direction : Philippe Campagne-ibarcq, Zaki Leghtas
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Physique
• Date : Inscription en doctorat le 01/09/2021
• Etablissement(s) : Université Paris sciences et lettres
• Ecole(s) doctorale(s) : Physique en Ile de France
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de Physique de l'École normale supérieure
• Partenaire(s) de recherche : établissement opérateur d'inscription : Ecole normale supérieure

Mots clés

Mots clés libres

Micro-ondes

Calcul quantique

Matériau à haute inductance cinétique

Traitement du signal

Ondes progressives

Processus paramétrique

High kinetic inductance material

Microwave

Signal processing

Quantum computing

Traveling waves

Parametric processes

Résumé

Les circuits supraconducteurs sont un des supports les plus prometteurs pour la réalisation d'ordinateurs quantiques. Les qubits nécessitent cependant des composants de filtrage et de routage du signal. Les composants du commerce ont permis un développement rapide de ce secteur de recherche mais apportent leurs inconvénients, leurs performances étant limitées. C'est un des obstacles majeurs pour obtenir un calcul quantique fiable et à grande échelle. Dans cette thèse, j'aurai pour objectif de développer une nouvelle gamme de ces composants, sur puce, avec des caractéristiques jusque là inégalées. Le projet se déroulera en trois étapes, avec la mise au point de filtres, puis de coupleur réglable, et enfin d'éléments non-réciproques.

Superconducting circuits are one of the most promising candidates for quantum computing. However, the qubits need filtering and signals have to be routed. Commercially available components enabled a fast growth of the research field, but bring their drawbacks, their performance being limited. It is one of the major obstacles to achieve reliable and large-scale quantum computing. In this thesis, the goal will be to develop a new range of microwave components, on-chip, with unprecedented characteristics. The project consists in three steps, with design of filters, then tunable couplers, and finally non-reciprocal elements.