Coherent josephson qubit suitable for scalable quantum integrated circuits

Physical Review Letters

Volumn 111, Issue 8, 2013, Pages

  Barends, R ^a   Kelly, J ^a   Megrant, A ^a   Sank, D ^a   Jeffrey, E ^a   Chen, Y ^a   Yin, Y ^a   Chiaro, B ^a   Mutus, J ^a   Neill, C ^a   O'Malley, P ^a   Roushan, P ^a   Wenner, J ^a   White, T C ^a   Cleland, A N ^a   Martinis, John M ^a  

^a UNIVERSITY OF CALIFORNIA   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ENERGY RELAXATION TIME; FACILE FABRICATION; FINE STRUCTURES; FUNCTION OF FREQUENCY; MODEL ANALYSIS; RADIATIVE LOSS; SUPERCONDUCTING QUBITS; TWO-LEVEL DEFECTS;

ATOMIC PHYSICS; PHYSICS;

QUANTUM COMPUTERS;

EID: 84883222182     PISSN: 00319007     EISSN: 10797114     Source Type: Journal    
DOI: 10.1103/PhysRevLett.111.080502     Document Type: Article

References (37)

1. J. M. Martinis, K. B. Cooper, R. McDermott, M. Steffen, M. Ansmann, K. D. Osborn, K. Cicak, S. Oh, D. P. Pappas, R. W. Simmonds, and C. C. Yu, Phys. Rev. Lett. 95, 210503 (2005). PRLTAO 0031-9007 10.1103/PhysRevLett.95.210503
2. A. Shnirman, G. Schön, I. Martin, and Yu. Makhlin, Phys. Rev. Lett. 94, 127002 (2005). PRLTAO 0031-9007 10.1103/PhysRevLett.94.127002
3. G. J. Grabovskij, T. Peichl, J. Lisenfeld, G. Weiss, and A. V. Ustinov, Science 338, 232 (2012). SCIEAS 0036-8075 10.1126/science.1226487
4. J. Wenner, Y. Yin, E. Lucero, R. Barends, Y. Chen, B. Chiaro, J. Kelly, M. Lenander, M. Mariantoni, A. Megrant, C. Neill, P. J. J. O'Malley, D. Sank, A. Vainsencher, H. Wang, T. C. White, A. N. Cleland, and J. M. Martinis, Phys. Rev. Lett. 110, 150502 (2013). PRLTAO 0031-9007 10.1103/PhysRevLett.110.150502
5. G. Catelani, S. E. Nigg, S. M. Girvin, R. J. Schoelkopf, and L. I. Glazman, Phys. Rev. B 86, 184514 (2012). PRBMDO 1098-0121 10.1103/PhysRevB.86. 184514
6. D. Ristè, C. C. Bultink, M. J. Tiggelman, R. N. Schouten, K. W. Lehnert, and L. DiCarlo, Nat. Commun. 4, 1913 (2013). NCAOBW 2041-1723 10.1038/ncomms2936
7. M. D. Shaw, R. M. Lutchyn, P. Delsing, and P. M. Echternach, Phys. Rev. B 78, 024503 (2008). PRBMDO 1098-0121 10.1103/PhysRevB.78.024503
8. P. Lafarge, P. Joyez, D. Esteve, C. Urbina, and M. H. Devoret, Phys. Rev. Lett. 70, 994 (1993). PRLTAO 0031-9007 10.1103/PhysRevLett.70.994
9. H. Paik, D. I. Schuster, L. S. Bishop, G. Kirchmair, G. Catelani, A. P. Sears, B. R. Johnson, M. J. Reagor, L. Frunzio, L. I. Glazman, S. M. Girvin, M. H. Devoret, and R. J. Schoelkopf, Phys. Rev. Lett. 107, 240501 (2011), PRLTAO 0031-9007 10.1103/PhysRevLett.107.240501
10. C. Rigetti, J. M. Gambetta, S. Poletto, B. L. T. Plourde, J. M. Chow, A. D. Córcoles, J. A. Smolin, S. T. Merkel, J. R. Rozen, G. A. Keefe, M. B. Rothwell, M. B. Ketchen, and M. Steffen, Phys. Rev. B 86, 100506 (2012). PRBMDO 1098-0121 10.1103/PhysRevB.86.100506
11. J. Koch, T. M. Yu, J. Gambetta, A. A. Houck, D. I. Schuster, J. Majer, A. Blais, M. H. Devoret, S. M. Girvin, and R. J. Schoelkopf, Phys. Rev. A 76, 042319 (2007). PLRAAN 1050-2947 10.1103/PhysRevA.76.042319
12. A. A. Houck, D. I. Schuster, J. M. Gambetta, J. A. Schreier, B. R. Johnson, J. M. Chow, L. Frunzio, J. Majer, M. H. Devoret, S. M. Girvin, and R. J. Schoelkopf, Nature (London) 449, 328 (2007). NATUAS 0028-0836 10.1038/nature06126
13. F. W. Strauch, P. R. Johnson, A. J. Dragt, C. J. Lobb, J. R. Anderson, and F. C. Wellstood, Phys. Rev. Lett. 91, 167005 (2003). PRLTAO 0031-9007 10.1103/PhysRevLett.91.167005
14. L. DiCarlo, J. M. Chow, J. M. Gambetta, L. S. Bishop, B. R. Johnson, D. I. Schuster, J. Majer, A. Blais, L. Frunzio, S. M. Girvin, and R. J. Schoelkopf, Nature (London) 460, 240 (2009). NATUAS 0028-0836 10.1038/nature08121
15. M. Mariantoni, H. Wang, T. Yamamoto, M. Neeley, R. C. Bialczak, Y. Chen, M. Lenander, E. Lucero, A. D. O'Connell, D. Sank, M. Weides, J. Wenner, Y. Yin, J. Zhao, A. N. Korotkov, A. N. Cleland, and J. M. Martinis, Science 334, 61 (2011). SCIEAS 0036-8075 10.1126/science.1208517
16. J. Ghosh, A. Galiautdinov, Z. Zhou, A. N. Korotkov, J. M. Martinis, and M. R. Geller, Phys. Rev. A 87, 022309 (2013). PLRAAN 1050-2947 10.1103/PhysRevA.87.022309
17. A. G. Fowler, M. Mariantoni, J. M. Martinis, and A. N. Cleland, Phys. Rev. A 86, 032324 (2012). PLRAAN 1050-2947 10.1103/PhysRevA.86.032324
18. A. Megrant, C. Neill, R. Barends, B. Chiaro, Y. Chen, L. Feigl, J. Kelly, E. Lucero, M. Mariantoni, P. J. J. O'Malley, D. Sank, A. Vainsencher, J. Wenner, T. C. White, Y. Yin, J. Zhao, C. J. Palmstrøm, J. M. Martinis, and A. N. Cleland, Appl. Phys. Lett. 100, 113510 (2012). APPLAB 0003-6951 10.1063/1.3693409
19. See Supplemental Material at http://link.aps.org/supplemental/10.1103/ PhysRevLett.111.080502 for a further description of the fabrication, devices, Z -control, and simulation results.
20. M. D. Reed, L. DiCarlo, B. R. Johnson, L. Sun, D. I. Schuster, L. Frunzio, and R. J. Schoelkopf, Phys. Rev. Lett. 105, 173601 (2010). PRLTAO 0031-9007 10.1103/PhysRevLett.105.173601
21. R. Barends, J. Wenner, M. Lenander, Y. Chen, R. C. Bialczak, J. Kelly, E. Lucero, P. O'Malley, M. Mariantoni, D. Sank, H. Wang, T. C. White, Y. Yin, J. Zhao, A. N. Cleland, J. M. Martinis, and J. J. A. Baselmans, Appl. Phys. Lett. 99, 113507 (2011). APPLAB 0003-6951 10.1063/1.3638063
22. EZ Form Cable Corporation, Hamden, CT 06517, USA.
23. J. M. Chow, J. M. Gambetta, A. D. Corcoles, S. T. Merkel, J. A. Smolin, C. Rigetti, S. Poletto, G. A. Keefe, M. B. Rothwell, J. R. Rozen, M. B. Ketchen, and M. Steffen, Phys. Rev. Lett. 109, 060501 (2012). PRLTAO 0031-9007 10.1103/PhysRevLett.109.060501
24. Z. Kim, B. Suri, V. Zaretskey, S. Novikov, K. D. Osborn, A. Mizel, F. C. Wellstood, and B. S. Palmer, Phys. Rev. Lett. 106, 120501 (2011). PRLTAO 0031-9007 10.1103/PhysRevLett.106.120501
25. J. Bylander, S. Gustavsson, F. Yan, F. Yoshihara, K. Harrabi, G. Fitch, D. G. Cory, Y. Nakamura, J.-S. Tsai, and W. D. Oliver, Nat. Phys. 7, 565 (2011). NPAHAX 1745-2473 10.1038/nphys1994
26. V. E. Manucharyan, N. A. Masluk, A. Kamal, J. Koch, L. I. Glazman, and M. H. Devoret, Phys. Rev. B 85, 024521 (2012). PRBMDO 1098-0121 10.1103/PhysRevB.85.024521
27. J. Chang, M. R. Vissers, A. D. Corcoles, M. Sandberg, J. Gao, D. W. Abraham, J. M. Chow, J. M. Gambetta, M. B. Rothwell, G. A. Keefe, M. Steffen, and D. P. Pappas, Appl. Phys. Lett. 103, 012602 (2013). APPLAB 0003-6951 10.1063/1.4813269
28. J. M. Sage, V. Bolkhovsky, W. D. Oliver, B. Turek, and P. B. Welander, J. Appl. Phys. 109, 063915 (2011). JAPIAU 0021-8979 10.1063/1.3552890
29. K. B. Cooper, M. Steffen, R. McDermott, R. W. Simmonds, S. Oh, D. A. Hite, D. P. Pappas, and J. M. Martinis, Phys. Rev. Lett. 93, 180401 (2004). PRLTAO 0031-9007 10.1103/PhysRevLett.93.180401
30. A. A. Houck, J. A. Schreier, B. R. Johnson, J. M. Chow, J. Koch, J. M. Gambetta, D. I. Schuster, L. Frunzio, M. H. Devoret, S. M. Girvin, and R. J. Schoelkopf, Phys. Rev. Lett. 101, 080502 (2008). PRLTAO 0031-9007 10.1103/PhysRevLett.101.080502
31. R. Barends, N. Vercruyssen, A. Endo, P. J. de Visser, T. Zijlstra, T. M. Klapwijk, P. Diener, S. J. C. Yates, and J. J. A. Baselmans, Appl. Phys. Lett. 97, 023508 (2010). APPLAB 0003-6951 10.1063/1.3458705
32. J. Gao, M. Daal, A. Vayonakis, S. Kumar, J. Zmuidzinas, B. Sadoulet, B. A. Mazin, P. K. Day, and H. G. Leduc, Appl. Phys. Lett. 92, 152505 (2008). APPLAB 0003-6951 10.1063/1.2906373
33. W. A. Phillips, Rep. Prog. Phys. 50, 1657 (1987). RPPHAG 0034-4885 10.1088/0034-4885/50/12/003
34. J. Wenner, R. Barends, R. C. Bialczak, Yu. Chen, J. Kelly, E. Lucero, M. Mariantoni, A. Megrant, P. J. J. O'Malley, D. Sank, A. Vainsencher, H. Wang, T. C. White, Y. Yin, J. Zhao, A. N. Cleland, and J. M. Martinis, Appl. Phys. Lett. 99, 113513 (2011). APPLAB 0003-6951 10.1063/1.3637047
35. J. D. Jackson, Classical Electrodynamics (Wiley, Hoboken, NJ, 1999), 3rd ed.
36. Y. Shalibo, Y. Rofe, D. Shwa, F. Zeides, M. Neeley, J. M. Martinis, and N. Katz, Phys. Rev. Lett. 105, 177001 (2010). PRLTAO 0031-9007 10.1103/PhysRevLett.105.177001
37. M. Sandberg, M. R. Vissers, T. Ohki, J. Gao, J. Aumentado, M. Weides, and D. P. Pappas, Appl. Phys. Lett. 102, 072601 (2013). APPLAB 0003-6951 10.1063/1.4792698