Réalisation d'un qubit protégé par l'appariement de paires de Cooper

Qubit protection via Cooper-pair pairing

• Auteur / Autrice : Erwan Roverc'h
• Direction : Zaki Leghtas
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Mathématique et automatique
• Date : Inscription en doctorat le 01/09/2023
• Etablissement(s) : Université Paris sciences et lettres
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale Ingénierie des Systèmes, Matériaux, Mécanique, Énergétique (Paris)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Mathématiques et Systèmes
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : CAS - Centre Automatique et Systèmes
• Partenaire(s) de recherche : établissement opérateur d'inscription : Mines Paris-PSL

Mots clés

Mots clés libres

Information quantique

Circuits supraconducteurs

Electrodynamique quantique

Quantum information

Superconducting circuits

Quantum electrodynamics

Résumé

La performance d'un ordinateur quantique est intrinsèquement limitée par la durée de vie de ses composants physiques, les bits quantiques ('qubits'). La décohérence quantique est inévitablement induite par l'interaction entre ces éléments et leur environnement. Il est donc essentiel de concevoir des qubits qui offriront un certain degré de protection contre ces mécanismes d'erreur. Parmi plusieurs possibilités, ce projet de thèse se concentre sur la conception, la fabrication et la mesure d'un circuit dont le hamiltonien est intrinsèquement protégé contre les canaux de pertes basés sur la charge. Pour y parvenir, nous exploiterons un élément de circuit qui met en œuvre un effet tunnel effectif de deux paires de Cooper.

The performance of a quantum computer is inherently limited by the lifetime of its physical components, the quantum bits ('qubits'). Quantum decoherence is inevitably induced by the interaction between these elements and their environment. It is therefore essential to design qubits that will offer some degree of protection against these error mechanisms. Among several avenues, this thesis project focuses on designing, fabricating and measuring a qubit whose circuit Hamiltonian is inherently protected against charge-based loss channels. To achieve this, we will leverage a circuit element which effectively implements tow-Cooper-pair tunnelling.