基于三维腔体的石墨烯双量子比特架构超导量子电路
该研究团队构建了一系列基于石墨烯的超导量子电路,并将其集成到三维谐振腔中。针对单量子比特器件,研究人员展示了磁通可调的量子比特跃迁特性,测得T1弛豫时间约48纳秒,T2*退相干时间下限估值约17.63纳秒。通过将器件与不同共振频率的谐振腔耦合,该工作实现了多个量子比特-腔耦合机制,成功观测到真空拉比分裂和磁通依赖的谱线展宽现象。在由SQUID(超导量子干涉装置)和单结构成的双量子比特器件中,功率相关测量揭示出两阶段色散频移现象。通过在不同读出功率下调节谐振腔的磁通调谐频率,研究人员将第一频移归因于固定量子比特,第二频移源自SQUID量子比特,证实了两个电路与腔模之间的成功耦合。该研究展现了基于二维材料的超导电路与三维谐振腔可实现灵活耦合,为构建二维材料多量子比特三维transmon器件开辟了新路径。

