SNUEI

Characterization of broadband Purcell filters with compact footprint for fast multiplexed superconducting qubit readout

2024 · Applied Physics Letters

저자

Seong Hyeon Park, Gahyun Choi, Gyunghun Kim, Jaehyeong Jo, Bumsung Lee, Geonyoung Kim, Kibog Park, Yong‐Ho Lee, 한승용 (Seungyong Hahn)

연구주제

Quantum Information and Cryptography

NTIS 과학기술표준분류

에너지/자원만에너지·환경·원자력 확장

전기/전자 > 중전기기 > 초전도 기술/제품에너지 외

배정 근거: 논문을 지원한 과제의 분류(정책 연계 맵과 같은 방법).

AI 연구 키워드·방법

purcell filter superconducting qubit readout

유한요소 해석(FEA)

키워드 (OpenAlex)

superconducting qubit readout multiplexed readout compact filter design spiral resonators niobium films measurement speed superconducting quantum circuits filter frequency response

초록

Engineering the admittance of external environments connected to superconducting qubits is essential, as increasing the measurement speed introduces spontaneous emission loss to superconducting qubits, known as Purcell loss. Here, we report a broadband Purcell filter within a small footprint, which effectively suppresses Purcell loss without losing the fast measurement speed. We characterize the filter's frequency response at 4.3 K and also estimate Purcell loss suppression by finite-element-method simulations of superconducting planar circuit layouts with the proposed filter design. The filter is fabricated with 200 nm-thick niobium films and shows the measured bandwidth over 790 MHz within 0.29 mm2 of compact size owing to densely packed spiral resonators. The estimated lifetime enhancement indicates the effective protection of the qubit from Purcell loss. The presented filter design i…

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