Transmon
क्वांटम कम्प्यूटिंग में, और विशेष रूप से सुपरकंडक्टिंग क्वांटम कंप्यूटिंग में, एक ट्रांसमॉन एक प्रकार का सुपरकंडक्टिंग चार्ज क्यूबिट है जिसे चार्ज शोर के प्रति कम संवेदनशीलता के लिए डिज़ाइन किया गया था। ट्रांसमन को 2007 में येल विश्वविद्यालय में रॉबर्ट जे. स्कॉल्कॉफ, मिशेल डेवोरेट, स्टीवन एम. गिरविन और उनके सहयोगियों द्वारा विकसित किया गया था। इसका नाम संचरण लाइन शंट किए गए प्लाज्मा दोलन क्यूबिट शब्द का एक संक्षिप्त नाम है; जिसमें एक कूपर-जोड़ी बॉक्स होता है "जहां दो सुपरकंडक्टर्स को भी कैपेसिटिव रूप से शंट किया जाता है ताकि चार्ज शोर की संवेदनशीलता को कम किया जा सके, जबकि चयनात्मक क्यूबिट नियंत्रण के लिए पर्याप्त एनहार्मोनीसिटी बनाए रखी जा सके।" ट्रांसमॉन चार्जिंग ऊर्जा के लिए जोसेफसन ऊर्जा के अनुपात में काफी वृद्धि करके चार्ज शोर के लिए अपनी कम संवेदनशीलता को प्राप्त करता है। यह एक बड़े शंटिंग संधारित्र के उपयोग के माध्यम से पूरा किया जाता है। परिणाम ऊर्जा स्तर के अंतराल हैं जो लगभग ऑफसेट चार्ज से स्वतंत्र हैं। प्लेनर ऑन-चिप ट्रांसमॉन क्यूबिट्स में T1 सुसंगतता समय लगभग 30 माइक्रोन से 40 माइक्रोन होता है। हाल के काम ने सुपरकंडक्टिंग संचरण रेखा गुहा को त्रि-आयामी सुपरकंडक्टिंग गुहा के साथ बदलकर 95 माइक्रोन तक लंबे समय तक टी1 में काफी सुधार दिखाया है, और ट्रांसमोन उपकरण में नियोबियम को टैंटलम के साथ बदलकर, टी1 में 0.3 एमएस तक सुधार किया गया है। ये परिणाम दर्शाते हैं कि पिछले टी1 समय जोसेफसन जंक्शन नुकसान से सीमित नहीं थे। ट्रांसमन जैसे सुपरकंडक्टिंग क्यूबिट्स में सुसंगतता समय की मौलिक सीमाओं को समझना अनुसंधान का एक सक्रिय क्षेत्र है। कूपर-पेयर बॉक्स से तुलना ट्रांसमॉन डिज़ाइन चार्ज क्यूबिट के पहले डिज़ाइन के समान है जिसे "कूपर-पेयर बॉक्स" के रूप में जाना जाता है; दोनों को एक ही हैमिल्टनियन द्वारा वर्णित किया गया है, जिसमें एकमात्र अंतर अनुपात है। यहाँ जंक्शन की जोसेफसन ऊर्जा है, और चार्जिंग ऊर्जा क्यूबिट सर्किट की कुल धारिता के व्युत्क्रमानुपाती है। ट्रांसमों में आम तौर पर (जबकि विशिष्ट कूपर-पेयर-बॉक्स क्यूबिट्स के लिए) होता है, जिसे एक अतिरिक्त बड़े संधारित्र के साथ जोसेफसन जंक्शन को बंद करके प्राप्त किया जाता है। अनुपात को बढ़ाने का लाभ शोर को चार्ज करने के लिए असंवेदनशीलता है-ऊर्जा का स्तर जंक्शन के पार ऑफसेट चार्ज से स्वतंत्र हो जाता है; इस प्रकार क्यूबिट का विक्षेपण समय लंबा हो जाता है। नुकसान कम अनहार्मोनिसिटी है, जहां आइगेनस्टेट और के बीच ऊर्जा अंतर है। कम अनहार्मोनीसिटी दो स्तर की प्रणाली के रूप में उपकरण संचालन को जटिल बनाती है, जैसे। एक अनुनाद पल्स द्वारा जमीनी अवस्था से पहली उत्तेजित अवस्था तक उपकरण को उत्तेजित करना भी उच्च उत्तेजित अवस्था को आबाद करता है। इस जटिलता को जटिल माइक्रोवेव पल्स डिजाइन द्वारा दूर किया जाता है, जो उच्च ऊर्जा स्तरों को ध्यान में रखता है, और विनाशकारी हस्तक्षेप द्वारा उनकी उत्तेजना को रोकता है। इसके अलावा, जबकि के संबंध में भिन्नता के साथ तेजी से कम होने की प्रवृत्ति है, अनहार्मोनिसिटी में केवल एक कमजोर, बीजगणितीय निर्भरता है। सुसंगतता समय में महत्वपूर्ण लाभ उच्च निष्ठा के साथ राज्यों को नियंत्रित करने के लिए अनुरूपता में कमी से अधिक है। ट्रांसमों का मापन, नियंत्रण और युग्मन माइक्रोवेव अनुनादकों के माध्यम से किया जाता है जिसमें सर्किट क्वांटम इलेक्ट्रोडायनामिक्स की तकनीकें अन्य सुपरकंडक्टिंग क्यूबिट्स पर भी लागू होती हैं। अनुनादक के साथ युग्मन क्यूबिट और अनुनादक के बीच एक संधारित्र को उस बिंदु पर रखकर किया जाता है जहां अनुनादक विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र सबसे बड़ा होता है। उदाहरण के लिए, आईबीएम क्वांटम एक्सपीरियंस उपकरणों में, अनुनादकों को "क्वार्टर वेव" कोप्लानर वेवगाइड के साथ लागू किया जाता है, जिसमें वेवगाइड के अंत में सिग्नल-ग्राउंड शॉर्ट पर अधिकतम क्षेत्र होता है; इस प्रकार प्रत्येक आईबीएम ट्रांसमॉन क्यूबिट में एक लंबा अनुनादकर्ता "टेल" होता है। प्रारंभिक प्रस्ताव में समान संचरण लाइन अनुनादकों को प्रत्येक पारगमन के साथ जोड़ा गया, जो नाम का एक हिस्सा बन गया। हालांकि, विभिन्न प्रकार के माइक्रोवेव गुहाओं के साथ एक समान व्यवस्था में संचालित चार्ज क्यूबिट्स को भी ट्रांसमोंस के रूप में संदर्भित किया जाता है। चार्ज क्यूबिट एनहार्मोनीसिटी सर्किट क्वांटम इलेक्ट्रोडायनामिक्स (सीक्यूईडी) डाइल्यूशन रेफ्रिजरेटर क्वांटम प्रोसेसर की सूची क्वांटम हार्मोनिक ऑसिलेटर सुपरकंडक्टिंग क्वांटम कंप्यूटिंग संदर्भ क्वांटम सूचना विज्ञान क्वांटम इलेक्ट्रॉनिक्स सुपरकंडक्टिविटी