韩金舸 欧阳鹏辉 李恩平 王轶文 韦联福3)†

1) (西南交通大学信息科学与技术学院, 信息量子技术实验室, 成都 610031)

2) (西南交通大学物理科学与技术学院, 量子光电实验室, 成都 610031)

3) (东华大学理学院, 光子学实验室, 上海 201620)

超导约瑟夫森结是实现超导量子计算和微波单光子探测的核心器件, 其物理参数很难直接测定.与之前常用的测量结微波激励效应估计方法不同, 本文通过实验测量低频电流驱动下的约瑟夫森结I-V曲线及其跳变电流统计分布, 并与基于标准电阻电容分路结模型数值模拟进行比对, 推算出了约瑟夫森结的临界电流 Ic 、电容C、电阻R及阻尼参数 βc 等物理参数.结果表明, 所推算的参数值与基于微观理论推导所得到的Ambgaokar-Baratoff公式基本符合, 可供约瑟夫森结的器件参数按需设计和制备工艺的参数设置等参考.

1 引 言

目前经典计算机的计算能力渐趋极限, 量子计算机的超强计算能力得到了广泛关注[1,2].如谷歌构建的53位的超导量子“霸权”机和中国科技大学实现的76个光子的“九章”量子计算原型机都展示了经典电子计算机所不可比拟的计算功能[3,4].作为一种广受关注的量子计算实现模式, 超导量子计算机因其特有的易于集成、芯片设计和加工技术相对成熟等方面的优势, 成为量子计算领域的研究热点.超导量子计算的基本物理单元比特是超导量子比特, 它的三种基本的构型——电荷量子比特、磁通量子比特和相位量子比特等的实现……