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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2025-05-09
(45)【発行日】2025-05-19
(54)【発明の名称】キュービット間のＺＺ相互作用の抑制を容易にする量子カプラ
(51)【国際特許分類】
G06N 10/40 20220101AFI20250512BHJP
【ＦＩ】
G06N10/40
【請求項の数】
25
(21)【出願番号】P 2022567695
(86)(22)【出願日】2021-06-28
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2023-07-19
(86)【国際出願番号】 EP2021067749
(87)【国際公開番号】W WO2022002881
(87)【国際公開日】2022-01-06
【審査請求日】2023-11-14
(31)【優先権主張番号】16/917,016
(32)【優先日】2020-06-30
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】390009531
【氏名又は名称】インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション
【氏名又は名称原語表記】ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ ＢＵＳＩＮＥＳＳ ＭＡＣＨＩＮＥＳ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ
【住所又は居所原語表記】Ｎｅｗ Ｏｒｃｈａｒｄ Ｒｏａｄ， Ａｒｍｏｎｋ， Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ １０５０４， Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ
(74)【代理人】
【識別番号】100112690
【弁理士】
【氏名又は名称】太佐 種一
(74)【代理人】
【識別番号】100120710
【弁理士】
【氏名又は名称】片岡 忠彦
(72)【発明者】
【氏名】フィンク、アーロン
(72)【発明者】
【氏名】ブレア、ジョン
(72)【発明者】
【氏名】カルニオル、エイプリル
(72)【発明者】
【氏名】ディアル、オリバー
(72)【発明者】
【氏名】クムプ、ミューア
【審査官】新井 則和
(56)【参考文献】
【文献】米国特許第１０３５４１９８（ＵＳ，Ｂ１）
【文献】米国特許出願公開第２０１９／０３８５０８８（ＵＳ，Ａ１）
【文献】HAN, X. et al.，Elimination of unwanted qubit interactions for parametric exchange two-qubit gates in a tunable coupling circuit，arXiv [online]，2020年03月19日，pp.1-14，[検索日 2024.10.30]、インターネット:<URL:https://arxiv.org/pdf/2003.08542v1>
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０６Ｎ ３／００－９９／００
Ｇ０６Ｆ １８／００－１８／４０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
デバイスであって、直列に接続された第１のジョセフソン接合および第２のジョセフソン接合を備え、第１の振動モードおよび第２の振動モードで動作するカプラ・デバイスと、
前記第１の振動モードに対応する第１の振動モード構造に基づいて、および前記第２の振動モードに対応する第２の振動モード構造に基づいて前記カプラ・デバイスに結合された第１の超伝導キュービットと、
前記第１の振動モード構造および前記第２の振動モード構造に基づいて前記カプラ・デバイスに結合された第２の超伝導キュービットと
を備えるデバイス。
【請求項2】
前記第１の超伝導キュービットまたは前記第２の超伝導キュービットのうちの少なくとも１つが、トランズモン・キュービット、固定周波数キュービット、または固定周波数トランズモン・キュービットのうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載のデバイス。
【請求項3】
前記カプラ・デバイスが、２接合キュービット、固定周波数カプラ、マルチモード２接合カプラ、磁束同調可能カプラ、同調可能カプラ・キュービット、磁束同調可能カプラ・キュービット、同調可能キュービット、同調可能バス、または磁束同調可能キュービット・バスのうちの少なくとも１つを含む、請求項１または２に記載のデバイス。
【請求項4】
デバイスであって、
第１の振動モードおよび第２の振動モードで動作するカプラ・デバイスと、
前記第１の振動モードに対応する第１の振動モード構造に基づいて、および前記第２の振動モードに対応する第２の振動モード構造に基づいて前記カプラ・デバイスに結合された第１の超伝導キュービットと、
前記第１の振動モード構造および前記第２の振動モード構造に基づいて前記カプラ・デバイスに結合された第２の超伝導キュービットと
を備え、
前記第１の振動モードおよび前記第２の振動モードが、前記カプラ・デバイスの第１のジョセフソン接合および第２のジョセフソン接合に関連する励起の空間対称的な組合せおよび反空間対称的な組合せを示す、デバイス。
【請求項5】
前記第１の超伝導キュービットおよび前記第２の超伝導キュービットが、前記カプラ・デバイスの臨界電流に基づいて前記第１の振動モード構造および前記第２の振動モード構造との同等交換結合を有し、前記同等交換結合が、定義された範囲のキュービット周波数にわたって前記第１の超伝導キュービットと前記第２の超伝導キュービットとの間のＺＺ相互作用を抑制し、それによって、前記第１の超伝導キュービットもしくは前記第２の超伝導キュービットのうちの少なくとも１つに関連する量子ゲート誤りの低減、前記第１の超伝導キュービットおよび前記第２の超伝導キュービットを含む量子ゲートの高速化、または前記デバイスを備える量子プロセッサの忠実度の向上、精度の向上、もしくは性能の向上のうちの少なくとも１つのうちの少なくとも１つを容易にする、請求項１ないし４のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項6】
コンピュータ実施方法であって、プロセッサに動作可能に結合されたシステムによって、第１の超伝導キュービットおよび第２の超伝導キュービットと、直列に接続された第１のジョセフソン接合および第２のジョセフソン接合を備えるカプラ・デバイスの第１の振動モード構造および第２の振動モード構造との交換結合を生成することと、
前記システムによって、前記第１の超伝導キュービットと前記第２の超伝導キュービットとの間にもつれ量子ゲートを作り出すことと
を含む、コンピュータ実施方法。
【請求項7】
前記第１の超伝導キュービットまたは前記第２の超伝導キュービットのうちの少なくとも１つが、トランズモン・キュービット、固定周波数キュービット、または固定周波数トランズモン・キュービットのうちの少なくとも１つを含む、請求項６に記載のコンピュータ実施方法。
【請求項8】
前記カプラ・デバイスが、２接合キュービット、固定周波数カプラ、マルチモード２接合カプラ、磁束同調可能カプラ、同調可能カプラ・キュービット、磁束同調可能カプラ・キュービット、同調可能キュービット、同調可能バス、または磁束同調可能キュービット・バスのうちの少なくとも１つを含む、請求項６または７に記載のコンピュータ実施方法。
【請求項9】
コンピュータ実施方法であって、
プロセッサに動作可能に結合されたシステムによって、第１の超伝導キュービットおよび第２の超伝導キュービットとカプラ・デバイスの第１の振動モード構造および第２の振動モード構造との交換結合を生成することと、
前記システムによって、前記第１の超伝導キュービットと前記第２の超伝導キュービットとの間にもつれ量子ゲートを作り出すことと
を含み、
前記第１の振動モード構造および前記第２の振動モード構造が、前記カプラ・デバイスの第１の振動モードおよび第２の振動モードにそれぞれ対応し、前記第１の振動モードおよび前記第２の振動モードが、前記カプラ・デバイスの第１のジョセフソン接合および第２のジョセフソン接合に関連する励起の空間対称的な組合せおよび反空間対称的な組合せを示す、コンピュータ実施方法。
【請求項10】
前記システムによって、前記第１の超伝導キュービットおよび前記第２の超伝導キュービットと前記第１の振動モード構造および前記第２の振動モード構造との同等交換結合を生成して、定義された範囲のキュービット周波数にわたって前記第１の超伝導キュービットと前記第２の超伝導キュービットとの間のＺＺ相互作用を抑制し、それによって、前記第１の超伝導キュービットもしくは前記第２の超伝導キュービットのうちの少なくとも１つに関連する量子ゲート誤りの低減、前記第１の超伝導キュービットおよび前記第２の超伝導キュービットを含む量子ゲートの高速化、または前記カプラ・デバイス、前記第１の超伝導キュービット、および前記第２の超伝導キュービットを含む量子プロセッサの忠実度の向上、精度の向上、もしくは性能の向上のうちの少なくとも１つのうちの少なくとも１つを容易にすることをさらに含む、請求項６ないし９のいずれか一項に記載のコンピュータ実施方法。
【請求項11】
デバイスであって、直列に接続された第１のジョセフソン接合および第２のジョセフソン接合を備え、カプラ・デバイスのジョセフソン接合および磁束制御型キュービット・デバイスに関連する励起の空間対称的な組合せおよび反空間対称的な組合せを示す第１の振動モードおよび第２の振動モードで動作するカプラ・デバイスと、
前記第１の振動モードに対応する第１の振動モード構造に基づいて、および前記第２の振動モードに対応する第２の振動モード構造に基づいて前記カプラ・デバイスに結合された第１の超伝導キュービットと、
前記第１の振動モード構造および前記第２の振動モード構造に基づいて前記カプラ・デバイスに結合された第２の超伝導キュービットと
を備えるデバイス。
【請求項12】
前記第１の超伝導キュービットまたは前記第２の超伝導キュービットのうちの少なくとも１つが、トランズモン・キュービット、固定周波数キュービット、または固定周波数トランズモン・キュービットのうちの少なくとも１つを含む、請求項１１に記載のデバイス。
【請求項13】
前記カプラ・デバイスが、２接合キュービット、固定周波数カプラ、マルチモード２接合カプラ、磁束同調可能カプラ、同調可能カプラ・キュービット、磁束同調可能カプラ・キュービット、同調可能キュービット、同調可能バス、または磁束同調可能キュービット・バスのうちの少なくとも１つを含む、請求項１１または１２に記載のデバイス。
【請求項14】
前記磁束制御型キュービット・デバイスが超伝導量子干渉デバイス・ループを備える、請求項１１ないし１３のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項15】
前記第１の超伝導キュービットおよび前記第２の超伝導キュービットが、前記カプラ・デバイスの臨界電流に基づいて前記第１の振動モード構造および前記第２の振動モード構造との同等交換結合を有し、前記同等交換結合が、定義された範囲のキュービット周波数にわたって前記第１の超伝導キュービットと前記第２の超伝導キュービットとの間のＺＺ相互作用を抑制し、それによって、前記第１の超伝導キュービットもしくは前記第２の超伝導キュービットのうちの少なくとも１つに関連する量子ゲート誤りの低減、前記第１の超伝導キュービットおよび前記第２の超伝導キュービットを含む量子ゲートの高速化、または前記デバイスを備える量子プロセッサの忠実度の向上、精度の向上、もしくは性能の向上のうちの少なくとも１つのうちの少なくとも１つを容易にする、請求項１１ないし１４のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項16】
デバイスであって、第１の超伝導キュービットと、
第２の超伝導キュービットと、
第１の振動モードおよび第２の振動モードで動作し、
直列に接続された第１のジョセフソン接合および第２のジョセフソン接合、
前記第１の超伝導キュービットに結合された第１の超伝導パッド、
前記第２の超伝導キュービットに結合された第２の超伝導パッド、および
前記第１の超伝導キュービットに結合された第３の超伝導パッド
を備えるカプラ・デバイスと
を備える、デバイス。
【請求項17】
前記第１の超伝導キュービットまたは前記第２の超伝導キュービットのうちの少なくとも１つが、トランズモン・キュービット、固定周波数キュービット、または固定周波数トランズモン・キュービットのうちの少なくとも１つを含む、請求項１６に記載のデバイス。
【請求項18】
前記カプラ・デバイスが、２接合キュービット、固定周波数カプラ、マルチモード２接合カプラ、磁束同調可能カプラ、同調可能カプラ・キュービット、磁束同調可能カプラ・キュービット、同調可能キュービット、同調可能バス、または磁束同調可能キュービット・バスのうちの少なくとも１つを含む、請求項１６または１７に記載のデバイス。
【請求項19】
デバイスであって、
第１の超伝導キュービットと、
第２の超伝導キュービットと、
第１の振動モードおよび第２の振動モードで動作し、
前記第１の超伝導キュービットに結合された第１の超伝導パッド、
前記第２の超伝導キュービットに結合された第２の超伝導パッド、および
前記第１の超伝導キュービットに結合された第３の超伝導パッド
を備えるカプラ・デバイスと
を備え、
前記第１の振動モードおよび前記第２の振動モードが、前記カプラ・デバイスの第１のジョセフソン接合および第２のジョセフソン接合に関連する励起の空間対称的な組合せおよび反空間対称的な組合せを示す、デバイス。
【請求項20】
前記第１の超伝導パッドおよび前記第３の超伝導パッドが、前記第１の振動モードに対応する第１の振動モード構造に基づいて前記第１の超伝導キュービットに結合され、前記第２の超伝導パッドが、前記第２の振動モードに対応する第２の振動モード構造に基づいて前記第２の超伝導キュービットに結合されて、前記第１の超伝導キュービットと前記第２の超伝導キュービットとの間の直接交換結合を低減するとともに、前記第１の超伝導キュービットと前記第２の超伝導キュービットとの間のＺＺ相互作用を抑制し、それによって、前記第１の超伝導キュービットもしくは前記第２の超伝導キュービットのうちの少なくとも１つに関連する量子ゲート誤りの低減、前記第１の超伝導キュービットおよび前記第２の超伝導キュービットを含む量子ゲートの高速化、または前記デバイスを備える量子プロセッサの忠実度の向上、精度の向上、もしくは性能の向上のうちの少なくとも１つのうちの少なくとも１つを容易にする、請求項１６ないし１９のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項21】
コンピュータ実施方法であって、プロセッサに動作可能に結合されたシステムによって、第１の超伝導キュービットを、直列に接続された第１のジョセフソン接合および第２のジョセフソン接合を備えるカプラ・デバイスの第１の振動モードに対応する第１の振動モード構造に結合することと、
前記システムによって、第２の超伝導キュービットを前記カプラ・デバイスの第２の振動モードに対応する第２の振動モード構造に結合することと、
前記システムによって、前記カプラ・デバイスを前記第１の振動モードまたは前記第２の振動モードから離調することと
を含む、コンピュータ実施方法。
【請求項22】
前記第１の超伝導キュービットまたは前記第２の超伝導キュービットのうちの少なくとも１つが、トランズモン・キュービット、固定周波数キュービット、または固定周波数トランズモン・キュービットのうちの少なくとも１つを含む、請求項２１に記載のコンピュータ実施方法。
【請求項23】
前記カプラ・デバイスが、２接合キュービット、固定周波数カプラ、マルチモード２接合カプラ、磁束同調可能カプラ、同調可能カプラ・キュービット、磁束同調可能カプラ・キュービット、同調可能キュービット、同調可能バス、または磁束同調可能キュービット・バスのうちの少なくとも１つを含む、請求項２１または２２に記載のコンピュータ実施方法。
【請求項24】
コンピュータ実施方法であって、
プロセッサに動作可能に結合されたシステムによって、第１の超伝導キュービットをカプラ・デバイスの第１の振動モードに対応する第１の振動モード構造に結合することと、
前記システムによって、第２の超伝導キュービットを前記カプラ・デバイスの第２の振動モードに対応する第２の振動モード構造に結合することと、
前記システムによって、前記カプラ・デバイスを前記第１の振動モードまたは前記第２の振動モードから離調することと
を含み、
前記第１の振動モードおよび前記第２の振動モードが、前記カプラ・デバイスの第１のジョセフソン接合および第２のジョセフソン接合に関連する励起の空間対称的な組合せおよび反空間対称的な組合せを示す、コンピュータ実施方法。
【請求項25】
前記システムによって、前記第１の超伝導キュービットを前記第１の振動モード構造に結合し、前記第２の超伝導キュービットを前記第２の振動モード構造に結合して、前記第１の超伝導キュービットと前記第２の超伝導キュービットとの間の直接交換結合を低減するとともに、前記第１の超伝導キュービットと前記第２の超伝導キュービットとの間のＺＺ相互作用を抑制し、それによって、前記第１の超伝導キュービットもしくは前記第２の超伝導キュービットのうちの少なくとも１つに関連する量子ゲート誤りの低減、前記第１の超伝導キュービットおよび前記第２の超伝導キュービットを含む量子ゲートの高速化、または前記カプラ・デバイス、前記第１の超伝導キュービット、および前記第２の超伝導キュービットを含む量子プロセッサの忠実度の向上、精度の向上、もしくは性能の向上のうちの少なくとも１つのうちの少なくとも１つを容易にすることをさらに含む、請求項２１ないし２４のいずれか一項に記載のコンピュータ実施方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、量子カプラに関し、より詳細には、量子ビット（キュービット）間のＺＺ相互作用の抑制を容易にする量子カプラに関する。
【背景技術】
【0002】
バスを介して結合されたキュービットは、外部ドライブ（例えば、外部マイクロ波パルス、磁場など）がない場合でも互いの残留相互作用を有する。ＺＺ相互作用として知られるこれら残留相互作用は、キュービットの周波数をその隣接するキュービットの状態に依存させる可能性があり、量子演算の忠実度を阻害する可能性がある。
【0003】
いくつかの先行技術では、読み出し共振器への同調可能な結合を可能にするために、また単一回路内で複数のキュービットを符号化する方法として、２接合キュービットを使用する。このような先行技術に関連する問題は、このような先行技術が、２接合キュービットを２つのトランズモン・キュービット間の固定周波数カプラとして使用しないことである。他の先行技術は磁束同調可能カプラを実証しているが、そのような先行技術の問題は、そのような先行技術が、磁束同調可能トランズモン・キュービットしか利用しないことである。
【発明の概要】
【0004】
本発明の１つまたは複数の実施形態の基本的な理解を提供するために、以下に概要を提示する。この概要は、重要な要素または必須の要素を識別することも、特定の実施形態のいかなる範囲または特許請求の範囲のいかなる範囲を線引きすることも意図していない。その唯一の目的は、後述するさらに詳細な説明の前置きとして、簡略化した形式で概念を提示することである。本明細書に記載の１つまたは複数の実施形態では、キュービット間のＺＺ中止を容易にするシステム、デバイス、コンピュータ実施方法、またはコンピュータ・プログラム製品あるいはその組合せについて説明する。
【0005】
一実施形態によれば、デバイスは、第１の振動モードおよび第２の振動モードで動作するカプラ・デバイスを備えることができる。デバイスは、第１の振動モードに対応する第１の振動モード構造に基づいて、および第２の振動モードに対応する第２の振動モード構造に基づいてカプラ・デバイスに結合された第１の超伝導キュービットをさらに備えることができる。デバイスは、第１の振動モード構造および第２の振動モード構造に基づいてカプラ・デバイスに結合された第２の超伝導キュービットをさらに備えることができる。このようなデバイスの利点は、このようなデバイスが、第１の超伝導キュービットと第２の超伝導キュービットとの間のＺＺ相互作用を抑制することができること、またはこのようなキュービットを含む量子ゲート（例えば、もつれ量子ゲート）の速度を向上させることができること、あるいはその両方である。
【0006】
いくつかの実施形態では、第１の超伝導キュービットおよび第２の超伝導キュービットは、カプラ・デバイスの臨界電流に基づいて第１の振動モード構造および第２の振動モード構造との同等交換結合（equal exchange coupling）を有し、同等交換結合は、定義された範囲のキュービット周波数にわたって第１の超伝導キュービットと第２の超伝導キュービットとの間のＺＺ相互作用を抑制し、それによって、第１の超伝導キュービットもしくは第２の超伝導キュービットのうちの少なくとも１つに関連する量子ゲート誤りの低減、第１の超伝導キュービットおよび第２の超伝導キュービットを含む量子ゲートの高速化、またはデバイスを備える量子プロセッサの忠実度の向上、精度の向上、もしくは性能の向上のうちの少なくとも１つのうちの少なくとも１つを容易にする。このようなデバイスの利点は、このようなデバイスが、論理キュービットまたはスケーラブルな量子コンピュータあるいはその両方の開発を可能にできることである。
【0007】
別の実施形態によれば、コンピュータ実施方法は、プロセッサに動作可能に結合されたシステムによって、第１の超伝導キュービットおよび第２の超伝導キュービットとカプラ・デバイスの第１の振動モード構造および第２の振動モード構造との交換結合を生成することを含むことができる。コンピュータ実施方法は、システムによって、第１の超伝導キュービットと第２の超伝導キュービットとの間にもつれ量子ゲートを作り出すことをさらに含むことができる。このようなコンピュータ実施方法の利点は、このようなコンピュータ実施方法を実施して、第１の超伝導キュービットと第２の超伝導キュービットとの間のＺＺ相互作用を抑制することができること、またはこのようなキュービットを含む量子ゲート（例えば、もつれ量子ゲート）の速度を向上させることができること、あるいはその両方である。
【0008】
いくつかの実施形態では、上記のコンピュータ実施方法は、システムによって、第１の超伝導キュービットおよび第２の超伝導キュービットと第１の振動モード構造および第２の振動モード構造との同等交換結合を生成して、定義された範囲のキュービット周波数にわたって第１の超伝導キュービットと第２の超伝導キュービットとの間のＺＺ相互作用を抑制し、それによって、第１の超伝導キュービットもしくは第２の超伝導キュービットのうちの少なくとも１つに関連する量子ゲート誤りの低減、第１の超伝導キュービットおよび第２の超伝導キュービットを含む量子ゲートの高速化、またはカプラ・デバイス、第１の超伝導キュービット、および第２の超伝導キュービットを含む量子プロセッサの忠実度の向上、精度の向上、もしくは性能の向上のうちの少なくとも１つのうちの少なくとも１つを容易にすることをさらに含むことができる。このようなコンピュータ実施方法の利点は、このようなコンピュータ実施方法を実施して、論理キュービットまたはスケーラブルな量子コンピュータあるいはその両方の開発を可能にできることである。
【0009】
別の実施形態によれば、デバイスは、カプラ・デバイスのジョセフソン接合および磁束制御型（flux controlled）キュービット・デバイスに関連する励起の対称的な組合せおよび反対称的な組合せを示す第１の振動モードおよび第２の振動モードで動作するカプラ・デバイスを備えることができる。デバイスは、第１の振動モードに対応する第１の振動モード構造に基づいて、および第２の振動モードに対応する第２の振動モード構造に基づいてカプラ・デバイスに結合された第１の超伝導キュービットをさらに備えることができる。デバイスは、第１の振動モード構造および第２の振動モード構造に基づいてカプラ・デバイスに結合された第２の超伝導キュービットをさらに備えることができる。このようなデバイスの利点は、このようなデバイスが、第１の超伝導キュービットと第２の超伝導キュービットとの間のＺＺ相互作用を抑制することができること、またはこのようなキュービットを含む量子ゲート（例えば、もつれ量子ゲート）の速度を向上させることができること、あるいはその両方である。
【0010】
いくつかの実施形態では、第１の超伝導キュービットおよび第２の超伝導キュービットは、カプラ・デバイスの臨界電流に基づいて第１の振動モード構造および第２の振動モード構造との同等交換結合を有し、同等交換結合は、定義された範囲のキュービット周波数にわたって第１の超伝導キュービットと第２の超伝導キュービットとの間のＺＺ相互作用を抑制し、それによって、第１の超伝導キュービットもしくは第２の超伝導キュービットのうちの少なくとも１つに関連する量子ゲート誤りの低減、第１の超伝導キュービットおよび第２の超伝導キュービットを含む量子ゲートの高速化、またはデバイスを備える量子プロセッサの忠実度の向上、精度の向上、もしくは性能の向上のうちの少なくとも１つのうちの少なくとも１つを容易にする。このようなデバイスの利点は、このようなデバイスが、論理キュービットまたはスケーラブルな量子コンピュータあるいはその両方の開発を可能にできることである。
【0011】
別の実施形態によれば、デバイスは、第１の超伝導キュービットを備えることができる。デバイスは、第２の超伝導キュービットをさらに備えることができる。デバイスは、第１の振動モードおよび第２の振動モードで動作し、第１の超伝導キュービットに結合された第１の超伝導パッド、第２の超伝導キュービットに結合された第２の超伝導パッド、および第１の超伝導キュービットに結合された第３の超伝導パッドを備えるカプラ・デバイスをさらに備えることができる。このようなデバイスの利点は、このようなデバイスが、第１の超伝導キュービットと第２の超伝導キュービットとの間のＺＺ相互作用を抑制することができること、またはこのようなキュービットを含む量子ゲート（例えば、もつれ量子ゲート）の速度を向上させることができること、あるいはその両方である。
【0012】
いくつかの実施形態では、第１の超伝導パッドおよび第３の超伝導パッドは、第１の振動モードに対応する第１の振動モード構造に基づいて第１の超伝導キュービットに結合され、第２の超伝導パッドは、第２の振動モードに対応する第２の振動モード構造に基づいて第２の超伝導キュービットに結合されて、第１の超伝導キュービットと第２の超伝導キュービットとの間の直接交換結合を低減するとともに、第１の超伝導キュービットと第２の超伝導キュービットとの間のＺＺ相互作用を抑制し、それによって、第１の超伝導キュービットもしくは第２の超伝導キュービットのうちの少なくとも１つに関連する量子ゲート誤りの低減、第１の超伝導キュービットおよび第２の超伝導キュービットを含む量子ゲートの高速化、またはデバイスを備える量子プロセッサの忠実度の向上、精度の向上、もしくは性能の向上のうちの少なくとも１つのうちの少なくとも１つを容易にする。このようなデバイスの利点は、このようなデバイスが、論理キュービットまたはスケーラブルな量子コンピュータあるいはその両方の開発を可能にできることである。
【0013】
別の実施形態によれば、コンピュータ実施方法は、プロセッサに動作可能に結合されたシステムによって、第１の超伝導キュービットをカプラ・デバイスの第１の振動モードに対応する第１の振動モード構造に結合することを含むことができる。コンピュータ実施方法は、システムによって、第２の超伝導キュービットをカプラ・デバイスの第２の振動モードに対応する第２の振動モード構造に結合することをさらに含むことができる。コンピュータ実施方法は、システムによって、カプラ・デバイスを第１の振動モードまたは第２の振動モードから離調することをさらに含むことができる。このようなコンピュータ実施方法の利点は、このようなコンピュータ実施方法を実施して、第１の超伝導キュービットと第２の超伝導キュービットとの間のＺＺ相互作用を抑制することができること、またはこのようなキュービットを含む量子ゲート（例えば、もつれ量子ゲート）の速度を向上させることができること、あるいはその両方である。
【0014】
いくつかの実施形態では、上記のコンピュータ実施方法は、システムによって、第１の超伝導キュービットを第１の振動モード構造に結合し、第２の超伝導キュービットを第２の振動モード構造に結合して、第１の超伝導キュービットと第２の超伝導キュービットとの間の直接交換結合を低減するとともに、第１の超伝導キュービットと第２の超伝導キュービットとの間のＺＺ相互作用を抑制し、それによって、第１の超伝導キュービットもしくは第２の超伝導キュービットのうちの少なくとも１つに関連する量子ゲート誤りの低減、第１の超伝導キュービットおよび第２の超伝導キュービットを含む量子ゲートの高速化、またはカプラ・デバイス、第１の超伝導キュービット、および第２の超伝導キュービットを含む量子プロセッサの忠実度の向上、精度の向上、もしくは性能の向上のうちの少なくとも１つのうちの少なくとも１つを容易にすることをさらに含むことができる。このようなコンピュータ実施方法の利点は、このようなコンピュータ実施方法を実施して、論理キュービットまたはスケーラブルな量子コンピュータあるいはその両方の開発を可能にできることである。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1A】本明細書に記載の１つまたは複数の実施形態による、キュービット間のＺＺ中止を容易にすることができる例示的で非限定的なデバイスの上面図である。
【図2】本明細書に記載の１つまたは複数の実施形態による、キュービット間のＺＺ中止を容易にすることができる例示的で非限定的なグラフである。
【図3A】本明細書に記載の１つまたは複数の実施形態による、キュービット間のＺＺ中止を容易にすることができる例示的で非限定的なグラフである。
【図3B】本明細書に記載の１つまたは複数の実施形態による、キュービット間のＺＺ中止を容易にすることができる例示的で非限定的なグラフである。
【図4A】本明細書に記載の１つまたは複数の実施形態による、キュービット間のＺＺ中止を容易にすることができる例示的で非限定的なデバイスの上面図である。
【図5】本明細書に記載の１つまたは複数の実施形態による、キュービット間のＺＺ中止を容易にすることができる例示的で非限定的なグラフである。
【図6A】本明細書に記載の１つまたは複数の実施形態による、キュービット間のＺＺ中止を容易にすることができる例示的で非限定的なデバイスの上面図である。
【図7】本明細書に記載の１つまたは複数の実施形態による、キュービット間のＺＺ中止を容易にすることができる例示的で非限定的なコンピュータ実施方法の流れ図である。
【図8】本明細書に記載の１つまたは複数の実施形態による、キュービット間のＺＺ中止を容易にすることができる例示的で非限定的なコンピュータ実施方法の流れ図である。
【図9】本明細書に記載の１つまたは複数の実施形態による、キュービット間のＺＺ中止を容易にすることができる例示的で非限定的なコンピュータ実施方法の流れ図である。
【図10】本明細書に記載の１つまたは複数の実施形態を容易にすることができる例示的で非限定的な動作環境のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下の詳細な説明は単なる例示であり、実施形態、または実施形態の適用もしくは用途、あるいはその両方を限定することを意図するものではない。さらに、前述の技術分野もしくは発明の概要のセクションまたは発明を実施するための形態のセクションに提示されている明示的または暗示的な情報によって拘束される意図はない。
【0017】
次に、図面を参照して１つまたは複数の実施形態を説明するが、全体を通して、同様の参照番号は同様の要素を指すために使用されている。以下の説明では、１つまたは複数の実施形態のより完全な理解を提供するために、説明を目的として多数の具体的な詳細が記載されている。しかしながら、様々な場合において、１つまたは複数の実施形態がこれらの具体的な詳細なしで実施され得ることは明らかである。
【0018】
量子コンピューティングは、一般に、コンピューティングおよび情報処理機能を実行する目的で量子力学的現象を使用することである。量子コンピューティングは、一般にトランジスタを用いて２進値に対して演算を実行する古典コンピューティングと対照をなすものと見ることができる。すなわち、古典コンピュータは、０または１のいずれかであるビット値で演算を実行することができるが、量子コンピュータは、０と１との両方の重ね合せを含む量子ビット（キュービット）に対して演算を実行し、複数の量子ビットをもつれさせることができ、干渉を使用する。
【0019】
先行技術に関する上記の問題を考慮すると、本開示を実施して、第１の振動モードおよび第２の振動モードで動作するカプラ・デバイスと、第１の振動モードに対応する第１の振動モード構造に基づいて、および第２の振動モードに対応する第２の振動モード構造に基づいてカプラ・デバイスに結合された第１の超伝導キュービットと、第１の振動モード構造および第２の振動モード構造に基づいてカプラ・デバイスに結合された第２の超伝導キュービットとを備えるデバイスを使用してキュービット間のＺＺ中止を容易にすることができるデバイスまたはコンピュータ実施方法あるいはその両方の形式で、上記の問題に対する解決策を生み出すことができる。このようなデバイスまたはコンピュータ実施方法あるいはその両方の利点は、これらを実施して、第１の超伝導キュービットと第２の超伝導キュービットとの間のＺＺ相互作用を抑制することができること、またはこのようなキュービットを含む量子ゲート（例えば、もつれ量子ゲート）の速度を向上させることができること、あるいはその両方である。
【0020】
いくつかの実施形態では、本開示を実施して、第１の超伝導キュービットおよび第２の超伝導キュービットが、カプラ・デバイスの臨界電流に基づいて第１の振動モード構造および第２の振動モード構造との同等交換結合を有し、同等交換結合が、定義された範囲のキュービット周波数にわたって第１の超伝導キュービットと第２の超伝導キュービットとの間のＺＺ相互作用を抑制し、それによって、第１の超伝導キュービットもしくは第２の超伝導キュービットのうちの少なくとも１つに関連する量子ゲート誤りの低減、第１の超伝導キュービットおよび第２の超伝導キュービットを含む量子ゲートの高速化、または上記のデバイスを備える量子プロセッサの忠実度の向上、精度の向上、もしくは性能の向上のうちの少なくとも１つのうちの少なくとも１つを容易にするデバイスまたはコンピュータ実施方法あるいはその両方の形式で、上記の問題に対する解決策を生み出すことができる。このようなデバイスまたはコンピュータ実施方法あるいはその両方の利点は、これらを実施して、論理キュービットまたはスケーラブルな量子コンピュータあるいはその両方の開発を可能にできることである。
【0021】
要素が別の要素に「結合されている」と言及される場合、それは、化学結合、通信結合、電気結合、電磁結合、動作結合、光結合、物理結合、熱結合、または別のタイプの結合あるいはその組合せを含むがこれらに限定されない１つまたは複数の様々なタイプの結合を表し得ることが理解されよう。本明細書で言及される以下の用語は、以下のように定義されることも理解されよう。
【0022】
図１Ａは、本明細書に記載の１つまたは複数の実施形態による、キュービット間のＺＺ中止を容易にすることができる例示的で非限定的なデバイス１００ａの上面図を示す。図１Ｂは、デバイス１００ａの例示的で非限定的な回路図１００ｂを示す。
【0023】
デバイス１００ａは、量子デバイス内に実装され得る半導体デバイスまたは超伝導デバイスあるいはその両方を備えることができる。例えば、デバイス１００ａは、例えば、量子ハードウェア、量子プロセッサ、量子コンピュータ、または別の量子デバイスあるいはその組合せなどの量子デバイス内に実装され得る集積半導体回路または集積超伝導回路（例えば、量子回路）を備えることができる。デバイス１００ａは、例えば、上記で定義したような量子デバイス内に実装され得る量子カプラ・デバイスなどの半導体デバイスまたは超伝導デバイスあるいはその両方を備えることができる。
【0024】
図１Ａおよび図１Ｂに示す例示的な実施形態によって例示されるように、デバイス１００ａは、（図１Ａおよび図１Ｂではトランズモン１と表示された）第１の超伝導キュービット１０４ａおよび（図１Ａおよび図１Ｂではトランズモン２と表示された）第２の超伝導キュービット１０４ｂに結合することができる、（図１Ａおよび図１Ｂでは２接合カプラと表示された）カプラ・デバイス１０２を備えることができる。図１Ａおよび図１Ｂに示す例示的な実施形態において例示されたカプラ・デバイス１０２は、２接合キュービット、固定周波数カプラ、マルチモード２接合カプラ、磁束同調可能カプラ、同調可能カプラ・キュービット、磁束同調可能カプラ・キュービット、同調可能キュービット、同調可能バス、または磁束同調可能キュービット・バスのうちの少なくとも１つを含むことができる。
【0025】
図１Ａおよび図１Ｂに示す例示的な実施形態において例示されたカプラ・デバイス１０２は、第１の超伝導パッド１０６ａ、第２の超伝導パッド１０６ｂ、または第３の超伝導パッド１０６ｃあるいはその組合せを備えることができ、そのような超伝導パッドのそれぞれは、基板（例えば、シリコン（Ｓｉ）基板など）上に形成された超伝導膜（例えば、超伝導金属膜）を備えることができる。図１Ａおよび図１Ｂに示す例示的な実施形態において例示されたカプラ・デバイス１０２は、第１の超伝導パッド１０６ａおよび第２の超伝導パッド１０６ｂに結合された（図１ＢではＥＪ１と表示された）第１のジョセフソン接合１１４ａ、または第２の超伝導パッド１０６ｂおよび第３の超伝導パッド１０６ｃに結合された（図１ＢではＥＪ２と表示された）第２のジョセフソン接合１１４ｂ、あるいはその両方をさらに備えることができる。この例示的な実施形態では、第１のジョセフソン接合１１４ａまたは第２のジョセフソン接合１１４ｂあるいはその両方は、基板（例えば、シリコン（Ｓｉ）基板など）上に形成された１つもしくは複数の超伝導膜（例えば、超伝導金属膜）または１つもしくは複数の非超伝導膜（例えば、通常の金属膜）あるいはその両方を備えることができる。
【0026】
図１Ｂに示す例示的な実施形態において例示されるように、カプラ・デバイス１０２の第１の超伝導パッド１０６ａおよび第２の超伝導パッド１０６ｂは、互いに容量結合することができ、このような容量結合は、図１Ｂにおいて（図１ＢではＣ１と表示された）第１のコンデンサ１２２ａによって表されている。図１Ｂに示す例示的な実施形態において例示されるように、カプラ・デバイス１０２の第２の超伝導パッド１０６ｂおよび第３の超伝導パッド１０６ｃは、互いに容量結合することができ、このような容量結合は、図１Ｂにおいて（図１ＢではＣ２と表示された）第２のコンデンサ１２２ｂによって表されている。図１Ｂに示す例示的な実施形態では、第１のコンデンサ１２２ａおよび第２のコンデンサ１２２ｂはそれぞれ、第１のジョセフソン接合１１４ａおよび第２のジョセフソン接合１１４ｂにわたる直流容量分流を表す。この例示的な実施形態では、図１Ａおよび図１Ｂにおいて例示されるように、カプラ・デバイス１０２は、直列に接続された２つの容量分流ジョセフソン接合、すなわち第１のジョセフソン接合１１４ａおよび第２のジョセフソン接合１１４ｂを備えることができる。
【0027】
図１Ａおよび図１Ｂに示す例示的な実施形態において例示されたカプラ・デバイス１０２は、第１の振動モードおよび第２の振動モード（図示せず）で動作することができる。本明細書に記載された本開示の１つまたは複数の実施形態では、第１の振動モードおよび第２の振動モードは、互いに異なる（例えば、別個の）周波数または異なる（例えば、別個の）空間対称性あるいはその両方に対応することができる。これらの１つまたは複数の実施形態では、第１の振動モードおよび第２の振動モードは、カプラ・デバイス１０２の第１のジョセフソン接合１１４ａおよび第２のジョセフソン接合１１４ｂに関連する励起の対称的な組合せおよび反対称的な組合せを示すことができる。これらの１つまたは複数の実施形態では、カプラ・デバイス１０２の第１のジョセフソン接合１１４ａおよび第２のジョセフソン接合１１４ｂに関連する励起のそのような対称的な組合せおよび反対称的な組合せは、第１の超伝導パッド１０６ａと第３の超伝導パッド１０６ｃとの容量結合から生じることができ、このような容量結合は、図１Ｂにおいて（図１ＢではＣＳと表示された）第３のコンデンサ１２２ｃとして表されている。
【0028】
図１Ａおよび図１Ｂに示す例示的な実施形態では、第３のコンデンサ１２２ｃは、カプラ・デバイス１０２の第１の超伝導パッド１０６ａと第３の超伝導パッド１０６ｃとの間の容量結合を表し、このような容量結合は、上述したように、互いに相対的に異なる周波数および異なる空間対称性を有する第１の振動モードおよび第２の振動モードの作成を可能にすることができる。この例示的な実施形態では、図１Ｂにおいて第３のコンデンサ１２２ｃとして表されたこのような容量結合は、第１の振動モードおよび第２の振動モードが互いに相互作用することを可能にすることができ、そうでない場合、このようなモードは、カプラ・デバイス１０２の第１のジョセフソン接合１１４ａと第２のジョセフソン接合１１４ｂとの間で分離されることになる。この例示的な実施形態では、第１の振動モードと第２の振動モードとの間のそのような相互作用は、カプラ・デバイス１０２の拡張状態（例えば、ハイブリッド化された量子状態、ハイブリッド化された振動モードなど）（例えば、異なる周波数および異なる空間対称性に対応するハイブリッド化された量子状態またはハイブリッド化された振動モードあるいはその両方）の作成を可能にすることができる。この例示的な実施形態では、図１Ｂにおいて第３のコンデンサ１２２ｃとして表されたこのような容量結合により、カプラ・デバイス１０２の基本モードが、第１のジョセフソン接合１１４ａおよび第２のジョセフソン接合１１４ｂにわたって対称的または反対称的に拡張することが可能になる。
【0029】
第１の振動モードおよび第２の振動モードは、（図１ＡではＡモードと表示された）第１の振動モード構造１１６ａおよび（図１ＡではＢモードと表示された）第２の振動モード構造１１６ｂにそれぞれ対応することができる。第１の振動モード構造１１６ａおよび第２の振動モード構造１１６ｂはそれぞれ、第１の超伝導キュービット１０４ａまたは第２の超伝導キュービット１０４ｂあるいはその両方がカプラ・デバイス１０２の第１の振動モードまたは第２の振動モードあるいはその両方に従って動作できるように第１の超伝導キュービット１０４ａまたは第２の超伝導キュービット１０４ｂあるいはその両方をカプラ・デバイス１０２に結合するために使用され得る特定の結合技術（例えば、結合方式、結合構成、結合パターンなど）を定義することができる。
【0030】
図１Ａおよび図１Ｂに示す例示的な実施形態において例示された第１の超伝導キュービット１０４ａまたは第２の超伝導キュービット１０４ｂあるいはその両方は、トランズモン・キュービット、固定周波数キュービット、または固定周波数トランズモン・キュービットのうちの少なくとも１つを含むことができる。図１Ａおよび図１Ｂに示す例示的な実施形態において例示された第１の超伝導キュービット１０４ａは、第１の超伝導パッド１０８ａまたは第２の超伝導パッド１１０ａあるいはその両方を備えることができ、そのような超伝導パッドのそれぞれは、基板（例えば、シリコン（Ｓｉ）基板など）上に形成された超伝導膜（例えば、超伝導金属膜）を備えることができる。図１Ａおよび図１Ｂに示す例示的な実施形態において例示された第１の超伝導キュービット１０４ａは、図１Ａおよび１Ｂの超伝導パッドは、第１の超伝導パッド１０８ａおよび第２の超伝導パッド１１０ａに結合された（図１ＢではＥＪｔ１と表示された）ジョセフソン接合１１２ａをさらに備えることができる。図１Ａおよび図１Ｂに示す例示的な実施形態において例示された第２の超伝導キュービット１０４ｂは、第１の超伝導パッド１０８ｂまたは第２の超伝導パッド１１０ｂあるいはその両方を備えることができ、そのような超伝導パッドのそれぞれは、基板（例えば、シリコン（Ｓｉ）基板など）上に形成された超伝導膜（例えば、超伝導金属膜）を備えることができる。図１Ａおよび図１Ｂに示す例示的な実施形態において例示された第２の超伝導キュービット１０４ｂは、第１の超伝導パッド１０８ｂおよび第２の超伝導パッド１１０ｂに結合された（図１ＢではＥＪｔ２と表示された）ジョセフソン接合１１２ｂをさらに備えることができる。この例示的な実施形態では、第１の超伝導キュービット１０４ａのジョセフソン接合１１２ａまたは第２の超伝導キュービット１０４ｂのジョセフソン接合１１２ｂあるいはその両方はそれぞれ、基板（例えば、シリコン（Ｓｉ）基板など）上に形成された１つもしくは複数の超伝導膜（例えば、超伝導金属膜）または１つもしくは複数の非超伝導膜（例えば、通常の金属膜）あるいはその両方を備えることができる。
【0031】
図１Ｂに示す例示的な実施形態において例示されるように、第１の超伝導キュービット１０４ａの第１の超伝導パッド１０８ａおよび第２の超伝導パッド１１０ａは、互いに容量結合することができ、このような容量結合は、図１Ｂにおいて（図１ＢではＣｔ１と表示された）コンデンサ１１８ａによって示されている。図１Ｂに示す例示的な実施形態において例示されるように、第２の超伝導キュービット１０４ｂの第１の超伝導パッド１０８ｂおよび第２の超伝導パッド１１０ｂは、互いに容量結合することができ、このような容量結合は、図１Ｂにおいて（図１ＢではＣｔ２と表示された）コンデンサ１１８ｂによって示されている。
【0032】
図１Ａおよび図１Ｂに示す例示的な実施形態において例示された第１の超伝導キュービット１０４ａまたは第２の超伝導キュービット１０４ｂあるいはその両方は、カプラ・デバイス１０２に容量結合することができる。例えば、一実施形態では、第１の超伝導キュービット１０４ａの第１の超伝導パッド１０８ａおよび第２の超伝導キュービット１０４ｂの第１の超伝導パッド１０８ｂはそれぞれ、カプラ・デバイス１０２の第１の超伝導パッド１０６ａに容量結合することができる。図１Ｂに示す例示的な実施形態において例示されるように、第１の超伝導キュービット１０４ａの第１の超伝導パッド１０８ａおよびカプラ・デバイス１０２の第１の超伝導パッド１０６ａは、互いに容量結合することができ、このような容量結合は、図１Ｂにおいて（図１ＢではＣｃ１と表示された）コンデンサ１２０ａによって表されている。図１Ｂに示す例示的な実施形態において例示されるように、第１の超伝導キュービット１０４ａの第１の超伝導パッド１０８ｂおよびカプラ・デバイス１０２の第１の超伝導パッド１０６ａは、互いに容量結合することができ、このような容量結合は、図１Ｂにおいて（図１ＢではＣｃ２と表示された）コンデンサ１２０ｂによって表されている。
【0033】
様々な実施形態では、第１の超伝導キュービット１０４ａは、図１Ａに示す上記の第１の振動モード構造１１６ａおよび第２の振動モード構造１１６ｂに基づいて（例えば、それに従って）カプラ・デバイス１０２に結合することができる。これらの実施形態では、第２の超伝導キュービット１０４ｂもまた、図１Ａに示す上記の第１の振動モード構造１１６ａおよび第２の振動モード構造１１６ｂに基づいて（例えば、それに従って）カプラ・デバイス１０２に結合することができる。
【0034】
様々な実施形態では、デバイス１００ａを製造するまたは実施するあるいはその両方を行うエンティティ（例えば、人間、コンピューティング・デバイス、ソフトウェア・アプリケーション、エージェント、機械学習モデル、人工知能モデルなど）は、第１の超伝導キュービット１０４ａおよび第２の超伝導キュービット１０４ｂが第１の振動モード構造１１６ａおよび第２の振動モード構造１１６ｂとの同等交換結合を有するように、カプラ・デバイス１０２の１つまたは複数の臨界電流（例えば、第１のジョセフソン接合１１４ａまたは第２のジョセフソン接合１１４ｂあるいはその両方の臨界電流）を選択することができる。例えば、デバイス１００ａの製造中、上記で定義されたそのようなエンティティは、第１の超伝導キュービット１０４ａおよび第２の超伝導キュービット１０４ｂと第１の振動モード構造１１６ａおよび第２の振動モード構造１１６ｂとのそのような同等交換結合を可能にすることができる臨界電流を有するカプラ・デバイス１０２を形成するように、１つまたは複数の超伝導材料を選択することができる。別の例では、デバイス１００ａを実施する際、上記で定義されたそのようなエンティティは、第１の超伝導キュービット１０４ａおよび第２の超伝導キュービット１０４ｂが第１の振動モード構造１１６ａおよび第２の振動モード構造１１６ｂとの同等交換結合を有するように、（例えば、後述するように、１つもしくは複数の外部デバイスまたはコンピュータ１０１２あるいはその両方を介して）デバイス１００ａまたはカプラ・デバイス１０２あるいはその両方に印加される磁場、電流、電位、またはマイクロ波パルスあるいはその組合せを調整することができる。
【0035】
上記の実施形態では、第１の超伝導キュービット１０４ａおよび第２の超伝導キュービット１０４ｂと第１の振動モード構造１１６ａおよび第２の振動モード構造１１６ｂとの同等交換結合は、定義された範囲のキュービット周波数にわたって、第１の超伝導キュービット１０４ａと第２の超伝導キュービット１０４ｂとの間のＺＺ相互作用（例えば、静的ＺＺ相互作用）の正味の抑制（例えば、低減、中止など）をもたらすことができる。例えば、そのような同等交換結合は、図２に示し後述するように、領域２０２によって定義される第１の超伝導キュービット１０４ａに対応する定義された範囲の周波数２０２ａおよび第２の超伝導キュービット１０４ｂに対応する定義された範囲の周波数２０２ｂにわたって、第１の超伝導キュービット１０４ａと第２の超伝導キュービット１０４ｂとの間のＺＺ相互作用の正味の抑制をもたらすことができる。様々な実施形態では、第１の超伝導キュービット１０４ａと第２の超伝導キュービット１０４ｂとの間のＺＺ相互作用のそのような正味の抑制は、それによって、第１の超伝導キュービット１０４ａおよび／もしくは第２の超伝導キュービット１０４ｂに関連する量子ゲート誤りの低減、第１の超伝導キュービット１０４ａおよび第２の超伝導キュービット１０４ｂを含む量子ゲート（例えば、もつれ量子ゲート）の高速化、ならびに／またはデバイス１００ａを備える量子プロセッサの忠実度の向上、精度の向上、および／もしくは性能の向上のうちの少なくとも１つを容易にすることができる。
【0036】
様々な実施形態では、デバイス１００ａを実施するエンティティ（例えば、人間、コンピューティング・デバイス、ソフトウェア・アプリケーション、エージェント、機械学習モデル、人工知能モデルなど）はさらに、カプラ・デバイス１０２を第１の振動モード構造１１６ａまたは第２の振動モード構造１１６ｂから、したがって第１の振動モードまたは第２の振動モードから離調して、（例えば、第１の超伝導キュービット１０４ａと第２の超伝導キュービット１０４ｂとの間にもつれ量子ゲートを作り出すために）第１の超伝導キュービット１０４ａと第２の超伝導キュービット１０４ｂとをもつれさせることができる。これらの実施形態では、第１の超伝導キュービット１０４ａと第２の超伝導キュービット１０４ｂとのこのようなもつれにより、第１の超伝導キュービット１０４ａと第２の超伝導キュービット１０４ｂとの間で量子ゲート動作を実行することが可能になる。例えば、これらの実施形態では、カプラ・デバイス１０２を第１の振動モード構造１１６ａまたは第２の振動モード構造１１６ｂから、したがって第１の振動モードまたは第２の振動モードから離調することに基づいて、デバイス１００ａまたはカプラ・デバイス１０２あるいはその両方は、共振器誘起位相（ＲＩＰ：resonator-induced phase）ゲートとして動作することができ、これにより、カプラ・デバイス１０２にマイクロ波駆動（例えば、マイクロ波信号）があるとき（例えば、カプラ・デバイス１０２に印加されるマイクロ波信号があるとき）に存在する第１のキュービット（例えば、第１の超伝導キュービット１０４ａ）と第２のキュービット（例えば、第２の超伝導キュービット１０４ｂ）との間のＺＺ相互作用を生成することができる。
【0037】
第１の超伝導キュービット１０４ａおよび第２の超伝導キュービット１０４ｂと第１の振動モード構造１１６ａおよび第２の振動モード構造１１６ｂとのそのような同等交換結合を容易にするため（例えば、第１の超伝導キュービット１０４ａと第２の超伝導キュービット１０４ｂとの間の静的ＺＺ相互作用を抑制するため）、または第１の振動モード構造１１６ａおよび第２の振動モード構造１１６ｂからのカプラ・デバイス１０２のそのような離調を容易にするため（例えば、第１の超伝導キュービット１０４ａと第２の超伝導キュービット１０４ｂとの間で量子ゲート動作を実行するため）、あるいはその両方のために、様々な実施形態では、デバイス１００ａ、カプラ・デバイス１０２、第１の超伝導キュービット１０４ａ、または第２の超伝導キュービット１０４ｂあるいはその組合せは、外部デバイス（図示せず）に結合することができる。例えば、これらの実施形態では、デバイス１００ａ、カプラ・デバイス１０２、第１の超伝導キュービット１０４ａ、または第２の超伝導キュービット１０４ｂあるいはその組合せは、例えば、パルス発生器デバイス、電源、または磁場発生器あるいはその組合せなど、デバイス１００ａの外部にあり得る外部デバイスに結合することができる。
【0038】
例示的な実施形態では、図１Ａにも図１Ｂにも示されていないが、デバイス１００ａ、カプラ・デバイス１０２、第１の超伝導キュービット１０４ａ、または第２の超伝導キュービット１０４ｂあるいはその組合せは、デバイス１００ａの外部にあり得るとともに、デバイス１００ａ、カプラ・デバイス１０２、第１の超伝導キュービット１０４ａ、または第２の超伝導キュービット１０４ｂあるいはその組合せとの間でパルス（例えば、マイクロ波パルス、マイクロ波信号、制御信号など）を送信または受信することあるいはその両方が可能である、任意波形発生器（ＡＷＧ：arbitrary waveform generator）、ベクトル・ネットワーク・アナライザ（ＶＮＡ）、または別のパルス発生器デバイスあるいはその組合せを含むがこれらに限定されないパルス発生器デバイスに結合することができる。別の例示的な実施形態では、図１Ａにも図１Ｂにも示されていないが、デバイス１００ａ、カプラ・デバイス１０２、第１の超伝導キュービット１０４ａ、または第２の超伝導キュービット１０４ｂあるいはその組合せは、デバイス１００ａの外部にあり得るとともに、デバイス１００ａ、カプラ・デバイス１０２、第１の超伝導キュービット１０４ａ、または第２の超伝導キュービット１０４ｂあるいはその組合せに、電流、電位、または磁場あるいはその組合せを提供することができる、電源または磁場発生器あるいはその両方に結合することができる。
【0039】
上記の例示的な実施形態では、そのような外部デバイス（例えば、パルス発生器デバイス（例えば、ＡＷＧ、ＶＮＡなど）、電源、または磁場発生器、あるいはその組合せ）はまた、命令（例えば、ソフトウェア、ルーチン、処理スレッドなど）を記憶できるメモリ（例えば、図１０を参照して後述するシステム・メモリ１０１６）と、メモリ上に記憶され得るそのような命令を実行することができるプロセッサ（例えば、図１０を参照して後述する処理ユニット１０１４）とを備えるコンピュータ（例えば、図１０を参照して後述するコンピュータ１０１２）に結合することができる。これらの例示的な実施形態では、そのようなコンピュータを採用して、（例えば、システム・メモリ１０１６に記憶された命令を実行する処理ユニット１０１４を介して）そのような外部デバイス（例えば、パルス発生器デバイス（例えば、ＡＷＧ、ＶＮＡなど）、電源、または磁場発生器、あるいはその組合せ）を動作させること、または制御すること、あるいはその両方が可能である。例えば、これらの例示的な実施形態では、そのようなコンピュータを採用して、外部デバイス（例えば、パルス発生器デバイス（例えば、ＡＷＧ、ＶＮＡなど）、電源、または磁場発生器、あるいはその組合せ）が、ａ）デバイス１００ａ、カプラ・デバイス１０２、第１の超伝導キュービット１０４ａ、または第２の超伝導キュービット１０４ｂあるいはその組合せとの間でパルス（例えば、マイクロ波パルス、マイクロ波信号、制御信号など）を送信または受信すること、あるいはその両方、またはｂ）デバイス１００ａ、カプラ・デバイス１０２、第１の超伝導キュービット１０４ａ、または第２の超伝導キュービット１０４ｂあるいはその組合せに、電流、電位、または磁場あるいはその組合せを提供すること、あるいはその両方を可能にすることができる。
【0040】
上記の実施形態では、（例えば、本明細書で定義される外部デバイスまたはコンピュータ１０１２あるいはその両方などのうちの１つまたは複数を介して）電流、電位、マイクロ波パルス（例えば、マイクロ波信号、制御信号など）、または磁場あるいはその組合せをデバイス１００ａ、カプラ・デバイス１０２、第１の超伝導キュービット１０４ａ、または第２の超伝導キュービット１０４ｂあるいはその組合せに印加したことに基づいて、デバイス１００ａを実施するエンティティは、それによって、ａ）第１の超伝導キュービット１０４ａおよび第２の超伝導キュービット１０４ｂと第１の振動モード構造１１６ａおよび第２の振動モード構造１１６ｂとの同等交換結合（例えば、第１の超伝導キュービット１０４ａと第２の超伝導キュービット１０４ｂとの間の静的ＺＺ相互作用を抑制するため）、またはｂ）カプラ・デバイス１０２を第１の振動モード構造１１６ａおよび第２の振動モード構造１１６ｂから離調すること（例えば、第１の超伝導キュービット１０４ａと第２の超伝導キュービット１０４ｂとの間で量子ゲート動作を実行するため）、あるいはその両方を容易にすることができる。
【0041】
本明細書に記載された、または図に例示された、あるいはその両方である本開示の様々な実施形態（例えば、デバイス１００ａ、４００ａ、６００ａなど）の製造は、半導体デバイスまたは超伝導デバイス（例えば、集積回路）あるいはその両方における電子ベースのシステム、デバイス、構成要素、または回路あるいはその組合せの段階的な作成を容易にする、フォトリソグラフィ処理ステップまたは化学処理ステップあるいはその両方のマルチステップ・シーケンスを含むことができる。例えば本明細書に記載された、または図に例示された、あるいはその両方である本開示の様々な実施形態（例えば、デバイス１００ａ、４００ａ、６００ａなど）は、フォトリソグラフィ、マイクロリソグラフィ、ナノリソグラフィ、ナノインプリント・リソグラフィ、フォトマスキング技術、パターニング技術、フォトレジスト技術（例えば、ポジティブトーン・フォトレジスト、ネガティブトーン・フォトレジスト、ハイブリッドトーン・フォトレジストなど）、エッチング技術（例えば、反応性イオン・エッチング（ＲＩＥ）、ドライ・エッチング、ウェット・エッチング、イオン・ビーム・エッチング、プラズマ・エッチング、レーザ・アブレーションなど）、蒸着技術、スパッタリング技術、プラズマ灰化技術、熱処理（例えば、急速熱アニール、炉アニール、熱酸化など）、化学蒸着（ＣＶＤ：chemical vapor deposition）、原子層蒸着（ＡＬＤ：atomic layer deposition）、物理蒸着（ＰＶＤ：physical vapor deposition）、分子線エピタキシ（ＭＢＥ：molecular beam epitaxy）、電気化学蒸着（ＥＣＤ：electrochemical deposition）、化学機械平坦化（ＣＭＰ：chemical-mechanical planarization）、バックグラインド技術、または集積回路を製造するための別の技術あるいはその組合せを含むがこれらに限定されない技術を採用することによって、基板（例えば、シリコン（Ｓｉ）基板など）上に製造され得る。
【0042】
本明細書に記載された、または図に例示された、あるいはその両方である本開示の様々な実施形態（例えば、デバイス１００ａ、４００ａ、６００ａなど）は、様々な材料を使用して製造され得る。例えば、本明細書に記載された、または図に例示された、あるいはその両方である本開示の様々な実施形態（例えば、デバイス１００ａ、４００ａ、６００ａなど）は、導電性材料、半導体材料、超伝導材料、誘電体材料、ポリマー材料、有機材料、無機材料、非導電性材料、または集積回路を製造するための上記の技術のうちの１つまたは複数を用いて利用され得る別の材料、あるいはその組合せを含むがこれらに限定されない、１つまたは複数の異なる材料クラスの材料を使用して製造され得る。
【0043】
図２は、本明細書に記載の１つまたは複数の実施形態による、キュービット間のＺＺ中止を容易にすることができる例示的で非限定的なグラフ２００を示す。簡潔にするために、それぞれの実施形態で使用されている同様の要素またはプロセスあるいはその両方についての繰り返しの説明は省略されている。
【0044】
グラフ２００は、本明細書に記載された本開示の１つまたは複数の実施形態を実施することから得られた結果データを含むことができる。例えば、グラフ２００は、本明細書に記載された本開示の１つまたは複数の実施形態（例えば、図７、図８、および図９をそれぞれ参照して後述する、コンピュータ実施方法７００、８００、または９００あるいはその組合せ）に従ってデバイス１００ａを実施すること（例えば、シミュレートすること、量子化することなど）から得られた結果データを含むことができる。
【0045】
グラフ２００は、第１の超伝導キュービット１０４ａおよび第２の超伝導キュービット１０４ｂの周波数の関数として、（図２ではトランズモン１と表示された）第１の超伝導キュービット１０４ａと（図２ではトランズモン２と表示された）第２の超伝導キュービット１０４ｂとの間のＺＺ相互作用（例えば、図２ではＥＺＺと表示された静的ＺＺ相互作用）の数値シミュレーションを含むことができる。図２に示すグラフ２００の例示的な実施形態において例示されるように、ギガヘルツ（ＧＨｚ）で表現された第１の超伝導キュービット１０４ａの周波数は、グラフ２００の（図２ではトランズモン１ｆｑ（ＧＨｚ）と表示された）Ｘ軸に沿って延在し、ＧＨｚで表現された第２の超伝導キュービット１０４ｂの周波数は、グラフ２００の（図２ではトランズモン２ｆｑ（ＧＨｚ）と表示された）Ｙ軸に沿って延在し、図２ではキロヘルツ（ｋＨｚ）で表現され、Ｌｏｇ１０（ＺＺ（ｋＨｚ））と表示されたＺＺ相互作用周波数は、図２に例示されるＺＺ凡例に表示された周波数に対応するグラフ２００のＺ軸（例えば、ページの内外に延在するグラフ２００の軸）のグレーの網掛けの変化によって表される。
【0046】
図１Ａおよび図１Ｂに示す例示的な実施形態を参照して説明したように、第１の超伝導キュービット１０４ａおよび第２の超伝導キュービット１０４ｂと第１の振動モードおよび第２の振動モード構造との同等交換結合は、定義された範囲のキュービット周波数にわたって、第１の超伝導キュービット１０４ａと第２の超伝導キュービット１０４ｂとの間のＺＺ相互作用（例えば、静的ＺＺ相互作用）の正味の抑制（例えば、低減、中止など）をもたらすことができる。例えば、図２に示すグラフ２００上に定義された領域２０２を参照すると、そのような同等交換結合は、第１の超伝導キュービット１０４ａに対応する定義された範囲の周波数２０２ａ（例えば、約５．１５ＧＨｚから約５．９５ＧＨｚまで）にわたって第１の超伝導キュービット１０４ａと第２の超伝導キュービット１０４ｂとの間のＺＺ相互作用の正味の抑制をもたらすことができる。この例では、図２に示すグラフ２００上に定義された領域２０２を参照すると、そのような同等交換結合はまた、第２の超伝導キュービット１０４ｂに対応する定義された範囲の周波数２０２ｂ（例えば、約５．１５ＧＨｚから約５．９５ＧＨｚまで）にわたって第１の超伝導キュービット１０４ａと第２の超伝導キュービット１０４ｂとの間のＺＺ相互作用の正味の抑制をもたらすことができる。
【0047】
図３Ａは、本明細書に記載の１つまたは複数の実施形態による、キュービット間のＺＺ中止を容易にすることができる例示的で非限定的なグラフ３００ａを示す。簡潔にするために、それぞれの実施形態で使用されている同様の要素またはプロセスあるいはその両方についての繰り返しの説明は省略されている。
【0048】
グラフ３００ａは、本明細書に記載された本開示の１つまたは複数の実施形態を実施することから得られた結果データを含むことができる。例えば、グラフ３００ａは、本明細書に記載された本開示の１つまたは複数の実施形態（例えば、図７および図９をそれぞれ参照して後述する、コンピュータ実施方法７００または９００あるいはその両方）に従ってデバイス１００ａを実施すること（例えば、シミュレートすること、量子化することなど）から得られた結果データを含むことができる。
【0049】
グラフ３００ａは、図２を参照して上述したグラフ２００の例示的で非限定的な代替実施形態を含むことができる。グラフ３００ａは、第１の超伝導キュービット１０４ａおよび（図３Ａではトランズモン２と表示された）第２の超伝導キュービット１０４ｂの周波数の関数として、（図３Ａではトランズモン１と表示された）第１の超伝導キュービット１０４ａと（図３ＡではカプラＢモードと表示された）カプラ・デバイス１０２との間のＺＺ相互作用（例えば、図３ＡではＥＺＺと表示された静的ＺＺ相互作用）の数値シミュレーションを含むことができる。より具体的には、グラフ３００ａは、第１の超伝導キュービット１０４ａとカプラ・デバイス１０２との間のＺＺ相互作用の数値シミュレーションを含むことができ、カプラ・デバイス１０２は第２の振動モードで動作しており、第１の超伝導キュービット１０４ａは、第２の振動モードに対応する第２の振動モード構造１１６ｂに基づいて（例えば、それに従って）カプラ・デバイス１０２に結合される。図３Ａに示すグラフ３００ａの例示的な実施形態において例示されるように、ＧＨｚで表現された第１の超伝導キュービット１０４ａの周波数は、グラフ３００ａの（図３Ａではトランズモン１ｆｑ（ＧＨｚ）と表示された）Ｘ軸に沿って延在し、ＧＨｚで表現された第２の超伝導キュービット１０４ｂの周波数は、グラフ３００ａの（図３Ａではトランズモン２ｆｑ（ＧＨｚ）と表示された）Ｙ軸に沿って延在し、図３ＡではｋＨｚで表現されＬｏｇ１０（ＺＺ（ｋＨｚ））と表示されたＺＺ相互作用周波数は、図３Ａに例示されるＺＺ凡例に表示された周波数に対応するグラフ３００ａのＺ軸（例えば、ページの内外に延在するグラフ３００ａの軸）のグレーの網掛けの変化によって表される。図３Ａに示すグラフ３００ａ上に定義された領域２０２によって例示されるように、第１の超伝導キュービット１０４ａと第２の超伝導キュービット１０４ｂとの間のＺＺ相互作用は抑制され（例えば、相対的に小さい、無視できる程度である、効果的に中止されるなど）、一方、第１の超伝導キュービット１０４ａと第２の振動モードで動作しているカプラ・デバイス１０２との間のＺＺ相互作用は拡張される（例えば、相対的に大きい、増加するなど）。
【0050】
図３Ｂは、本明細書に記載の１つまたは複数の実施形態による、キュービット間のＺＺ中止を容易にすることができる例示的で非限定的なグラフ３００ｂを示す。簡潔にするために、それぞれの実施形態で使用されている同様の要素またはプロセスあるいはその両方についての繰り返しの説明は省略されている。
【0051】
グラフ３００ｂは、本明細書に記載された本開示の１つまたは複数の実施形態を実施することから得られた結果データを含むことができる。例えば、グラフ３００ｂは、本明細書に記載された本開示の１つまたは複数の実施形態（例えば、図７、図８、および図９をそれぞれ参照して後述する、コンピュータ実施方法７００、８００、または９００あるいはその組合せ）に従ってデバイス１００ａを実施すること（例えば、シミュレートすること、量子化することなど）から得られた結果データを含むことができる。
【0052】
グラフ３００ｂは、図３Ａを参照して上述したグラフ３００ａの例示的で非限定的な代替実施形態を含むことができる。グラフ３００ｂは、第１の超伝導キュービット１０４ａおよび（図３Ａではトランズモン２と表示された）第２の超伝導キュービット１０４ｂの周波数の関数として、（図３Ｂではトランズモン２と表示された）第２の超伝導キュービット１０４ｂと（図３ＢではカプラＢモードと表示された）カプラ・デバイス１０２との間のＺＺ相互作用（例えば、図３ＢではＥＺＺと表示された静的ＺＺ相互作用）の数値シミュレーションを含むことができる。より具体的には、グラフ３００ｂは、第２の超伝導キュービット１０４ｂとカプラ・デバイス１０２との間のＺＺ相互作用の数値シミュレーションを含むことができ、カプラ・デバイス１０２は第２の振動モードで動作しており、第２の超伝導キュービット１０４ｂは、第２の振動モードに対応する第２の振動モード構造１１６ｂに基づいて（例えば、それに従って）カプラ・デバイス１０２に結合される。図３Ｂに示すグラフ３００ｂの例示的な実施形態において例示されるように、ＧＨｚで表現された第１の超伝導キュービット１０４ａの周波数は、グラフ３００ｂの（図３Ｂではトランズモン１ｆｑ（ＧＨｚ）と表示された）Ｘ軸に沿って延在し、ＧＨｚで表現された第２の超伝導キュービット１０４ｂの周波数は、グラフ３００ｂの（図３Ｂではトランズモン２ｆｑ（ＧＨｚ）と表示された）Ｙ軸に沿って延在し、図３ＢではｋＨｚで表現されＬｏｇ１０（ＺＺ（ｋＨｚ））と表示されたＺＺ相互作用周波数は、図３Ｂに例示されるＺＺ凡例に表示された周波数に対応するグラフ３００ｂのＺ軸（例えば、ページの内外に延在するグラフ３００ｂの軸）のグレーの網掛けの変化によって表される。図３Ｂに示すグラフ３００ｂ上に定義された領域２０２によって例示されるように、第１の超伝導キュービット１０４ａと第２の超伝導キュービット１０４ｂとの間のＺＺ相互作用は抑制され（例えば、相対的に小さい、無視できる程度である、効果的に中止されるなど）、一方、第２の超伝導キュービット１０４ｂと第２の振動モードで動作しているカプラ・デバイス１０２との間のＺＺ相互作用は拡張される（例えば、相対的に大きい、増加するなど）。
【0053】
図４Ａは、本明細書に記載の１つまたは複数の実施形態による、キュービット間のＺＺ中止を容易にすることができる例示的で非限定的なデバイス４００ａの上面図を示す。図４Ｂは、デバイス４００ａの例示的で非限定的な回路図４００ｂを示す。
【0054】
デバイス４００ａは、図１Ａおよび図１Ｂを参照して上述したデバイス１００ａの例示的で非限定的な代替実施形態を含むことができ、デバイス４００ａは、デバイス１００ａの磁束同調可能な実施形態を含むことができる。デバイス４００ａは、図１Ａおよび図１Ｂを参照して上述したデバイス１００ａの例示的で非限定的な代替実施形態を含むことができ、デバイス４００ａは、カプラ・デバイス１０２の代わりに（図４Ａおよび図４Ｂでは多接合カプラと表示された）カプラ・デバイス４０２を備えることができる。カプラ・デバイス４０２は、カプラ・デバイス１０２の例示的で非限定的な代替実施形態を含むことができ、カプラ・デバイス４０２は、図４Ａおよび図４Ｂに示す例示的な実施形態において例示されるように、第２のジョセフソン接合１１４ｂの代わりに磁束制御型キュービット・デバイス４０４を備えることができる。例えば、カプラ・デバイス４０２は、図４Ａおよび図４Ｂに示す例示的な実施形態において例示されるように、第２の超伝導パッド１０６ｂおよび第３の超伝導パッド１０６ｃに結合された磁束制御型キュービット・デバイス４０４を備えることができる。
【0055】
磁束制御型キュービット・デバイス４０４は、超伝導量子干渉デバイス（ＳＱＵＩＤ）ループを備えることができる。図４Ａおよび図４Ｂに示す例示的な実施形態において例示されるように、磁束制御型キュービット・デバイス４０４は、（図４ＢではＥＪ２と表示された）カプラ・デバイス４０２の第２のジョセフソン接合４１４ａを備えることができる（図１Ａおよび図１Ｂを参照して上述した、図４ＢではＥＪ１と表示されている第１のジョセフソン接合１１４ａは、カプラ・デバイス４０２の第１のジョセフソン接合を表す）。図４Ａおよび図４Ｂに示す例示的な実施形態において例示されるように、磁束制御型キュービット・デバイス４０４は、カプラ・デバイス４０２の（図４ＢではＥＪ３と表示された）第３のジョセフソン接合４１４ｂを備えることができる。この例示的な実施形態では、第２のジョセフソン接合４１４ａまたは第３のジョセフソン接合４１４ｂあるいはその両方は、基板（例えば、シリコン（Ｓｉ）基板など）上に形成された１つもしくは複数の超伝導膜（例えば、超伝導金属膜）または１つもしくは複数の非超伝導膜（例えば、通常の金属膜）あるいはその両方を備えることができる。
【0056】
図４Ｂに示す例示的な実施形態において例示されるように、カプラ・デバイス４０２の第２の超伝導パッド１０６ｂおよび第３の超伝導パッド１０６ｃは、互いに容量結合することができ、このような容量結合は、図４Ｂにおいて、カプラ・デバイス４０２の（図４ＢではＣ２と表示された）第２のコンデンサ４２２ｂによって表されている（図１Ａおよび図１Ｂを参照して上述した、図４ＢではＣ１と表示されている第１のコンデンサ１２２ａは、カプラ・デバイス４０２の第１のコンデンサを表す）。図４Ｂに示す例示的な実施形態では、第１のコンデンサ１２２ａおよび第２のコンデンサ４２２ｂは、それぞれ、第１のジョセフソン接合１１４ａおよび磁束制御型キュービット・デバイス４０４にわたる（例えば、第２のジョセフソン接合４１４ａおよび第３のジョセフソン接合４１４ｂにわたる）直流容量分流を表す。この例示的な実施形態では、図４Ａおよび図４Ｂに例示されるように、カプラ・デバイス１０２は、直列に接続された、容量分流された第１のジョセフソン接合１１４ａおよび容量分流された磁束制御型キュービット・デバイス４０４を備えることができる。
【0057】
図４Ａおよび図４Ｂに示す例示的な実施形態において例示されたカプラ・デバイス４０２は、第１の振動モードおよび第２の振動モードで動作することができる。本明細書に記載された本開示の１つまたは複数の実施形態では、第１の振動モードおよび第２の振動モードは、互いに異なる（例えば、別個の）周波数または異なる（例えば、別個の）空間対称性あるいはその両方に対応することができる。これらの１つまたは複数の実施形態では、第１の振動モードおよび第２の振動モードは、カプラ・デバイス４０２の（例えば、第２のジョセフソン接合４１４ａおよび第３のジョセフソン接合４１４ｂに関連付けられた）第１のジョセフソン接合１１４ａおよび磁束制御型キュービット・デバイス４０４に関連する励起の対称的な組合せおよび反対称的な組合せを示すことができる。これらの１つまたは複数の実施形態では、カプラ・デバイス４０２の（例えば、第２のジョセフソン接合４１４ａおよび第３のジョセフソン接合４１４ｂに関連付けられた）第１のジョセフソン接合１１４ａおよび磁束制御型キュービット・デバイス４０４に関連する励起のそのような対称的な組合せおよび反対称的な組合せは、第１の超伝導パッド１０６ａと第３の超伝導パッド１０６ｃとの容量結合から生じることができ、このような容量結合は、図４Ｂにおいて（図４ＢではＣＳと表示された）第３のコンデンサ１２２ｃとして表されている。
【0058】
図４Ａおよび図４Ｂに示す例示的な実施形態では、第３のコンデンサ１２２ｃは、カプラ・デバイス４０２の第１の超伝導パッド１０６ａと第３の超伝導パッド１０６ｃとの間の容量結合を表し、このような容量結合は、上述したように、互いに相対的に異なる周波数および異なる空間対称性を有する第１の振動モードおよび第２の振動モードの作成を可能にすることができる。この例示的な実施形態では、図４Ｂにおいて第３のコンデンサ１２２ｃとして表されたこのような容量結合は、第１の振動モードおよび第２の振動モードが互いに相互作用することを可能にすることができ、そうでない場合、このようなモードは、カプラ・デバイス４０２の第１のジョセフソン接合１１４ａと磁束制御型キュービット・デバイス４０４との間で分離される（例えば、第２のジョセフソン接合４１４ａと第３のジョセフソン接合４１４ｂとの間で分離される）ことになる。この例示的な実施形態では、第１の振動モードと第２の振動モードとの間のそのような相互作用は、カプラ・デバイス４０２の拡張状態（例えば、ハイブリッド化された量子状態、ハイブリッド化された振動モードなど）（例えば、異なる周波数および異なる空間対称性に対応するハイブリッド化された量子状態またはハイブリッド化された振動モードあるいはその両方）の作成を可能にすることができる。この例示的な実施形態では、図４Ｂにおいて第３のコンデンサ１２２ｃとして表されたこのような容量結合により、カプラ・デバイス４０２の基本モードが、第１のジョセフソン接合１１４ａおよび磁束制御型キュービット・デバイス４０４にわたって対称的または反対称的に拡張すること（例えば、第２のジョセフソン接合４１４ａおよび第３のジョセフソン接合４１４ｂにわたって拡張すること）が可能になる。
【0059】
図４Ａおよび図４Ｂに示す例示的な実施形態では、第１の振動モードおよび第２の振動モードは、図１Ａおよび図１Ｂを参照して上述した第１の振動モード構造１１６ａおよび第２の振動モード構造１１６ｂにそれぞれ対応することができる。この例示的な実施形態では、第１の振動モード構造１１６ａおよび第２の振動モード構造１１６ｂはそれぞれ、第１の超伝導キュービット１０４ａまたは第２の超伝導キュービット１０４ｂあるいはその両方がカプラ・デバイス４０２の第１の振動モードまたは第２の振動モードあるいはその両方に従って動作できるように第１の超伝導キュービット１０４ａまたは第２の超伝導キュービット１０４ｂあるいはその両方をカプラ・デバイス４０２に結合するために使用され得る特定の結合技術（例えば、結合方式、結合構成、結合パターンなど）を定義することができる。例えば、この例示的な実施形態では、第１の超伝導キュービット１０４ａまたは第２の超伝導キュービット１０４ｂあるいはその両方は、図１Ａおよび図１Ｂを参照して上述したように第１の超伝導キュービット１０４ａまたは第２の超伝導キュービット１０４ｂあるいはその両方がカプラ・デバイス１０２に結合することができる方法と同じまたは実質的に同様の方法で、カプラ・デバイス４０２に結合することができる。例えば、第１の超伝導キュービット１０４ａまたは第２の超伝導キュービット１０４ｂあるいはその両方は、第１の振動モード構造１１６ａおよび第２の振動モード構造１１６ｂに従ってカプラ・デバイス４０２に容量結合することができ、そのような容量結合は、図４Ｂに示す例示的な実施形態において、それぞれコンデンサ１２０ａおよびコンデンサ１２０ｂとして表されている。
【0060】
様々な実施形態では、磁束制御型キュービット・デバイス４０４の臨界電流は、外部磁場に依存する可能性がある。したがって、これらの実施形態では、デバイス４００ａを実施するエンティティ（例えば、人間、コンピューティング・デバイス、ソフトウェア・アプリケーション、エージェント、機械学習モデル、人工知能モデルなど）は、第１の超伝導キュービット１０４ａおよび第２の超伝導キュービット１０４ｂが第１の振動モード構造１１６ａおよび第２の振動モード構造１１６ｂとの同等交換結合を有するように、カプラ・デバイス４０２の１つまたは複数の臨界電流（例えば、第１のジョセフソン接合１１４ａまたは磁束制御型キュービット・デバイス４０４あるいはその両方の臨界電流）を同調（例えば、調整）することができる。例えば、これらの実施形態では、上記で定義されたそのようなエンティティは、第１の超伝導キュービット１０４ａおよび第２の超伝導キュービット１０４ｂが第１の振動モード構造１１６ａおよび第２の振動モード構造１１６ｂとの同等交換結合を有するように、（例えば、図１Ａおよび図１Ｂを参照して上述したように、磁場発生器またはコンピュータ１０１２あるいはその両方を介して）デバイス４００ａ、カプラ・デバイス４０２、第１のジョセフソン接合１１４ａ、または磁束制御型キュービット・デバイス４０４あるいはその組合せに印加される磁場を調整することができる。これらの実施形態では、上記で定義されたそのようなエンティティは、カプラ・デバイス４０２、第１のジョセフソン接合１１４ａ、または磁束制御型キュービット・デバイス４０４に、第１のジョセフソン接合１１４ａまたは磁束制御型キュービット・デバイス４０４の臨界電流を変化させることになる外部磁場を印加し、それによってＺＺ相互作用の増強（例えば、増加）または抑制（例えば、減少）を引き起こすことによって、第１の超伝導キュービット１０４ａと第２の超伝導キュービット１０４ｂとの間のＺＺ相互作用を同調する（例えば、オンにする、またはオフにする）ことができる。
【0061】
上記の実施形態では、第１の超伝導キュービット１０４ａおよび第２の超伝導キュービット１０４ｂと第１の振動モード構造１１６ａおよび第２の振動モード構造１１６ｂとの同等交換結合は、磁束制御型キュービット・デバイス４０４のある一定の臨界電流で、またはほぼその臨界電流で、第１の超伝導キュービット１０４ａと第２の超伝導キュービット１０４ｂとの間のＺＺ相互作用（例えば、静的ＺＺ相互作用）の正味の抑制（例えば、低減、中止など）をもたらすことができる。例えば、そのような同等交換結合は、グラフ５００においてオフ位置５０４と表示された磁束制御型キュービット・デバイス４０４のある一定の臨界電流で、またはほぼその臨界電流で（例えば、図５に示し後述するように、約３９ナノアンペア（ｎＡ）の臨界電流で、またはほぼその臨界電流で）、第１の超伝導キュービット１０４ａと第２の超伝導キュービット１０４ｂとの間のＺＺ相互作用の正味の抑制をもたらすことができる。様々な実施形態では、第１の超伝導キュービット１０４ａと第２の超伝導キュービット１０４ｂとの間のＺＺ相互作用のそのような正味の抑制は、それによって、第１の超伝導キュービット１０４ａおよび／もしくは第２の超伝導キュービット１０４ｂに関連する量子ゲート誤りの低減、第１の超伝導キュービット１０４ａおよび第２の超伝導キュービット１０４ｂを含む量子ゲート（例えば、もつれ量子ゲート）の高速化、ならびに／またはデバイス４００ａを備える量子プロセッサの忠実度の向上、精度の向上、および／もしくは性能の向上のうちの少なくとも１つを容易にすることができる。
【0062】
上記の実施形態では、デバイス４００ａを実施するそのようなエンティティはさらに、カプラ・デバイス４０２に印加され得る外部磁場を（例えば、磁場発生器またはコンピュータ１０１２あるいはその両方を介して）調整して、カプラ・デバイス４０２を第１の振動モード構造１１６ａまたは第２の振動モード構造１１６ｂから（例えば、第１の振動モードまたは第２の振動モードから）離調することができ、これにより、第１の超伝導キュービット１０４ａおよび第２の超伝導キュービット１０４ｂのもつれを可能にすることができる。例えば、これらの実施形態では、上記で定義されたそのようなエンティティは、カプラ・デバイス４０２に印加され得る外部磁場を調整して、磁束制御型キュービット・デバイス４０４の臨界電流を、グラフ５００においてオン位置５０２と表示された磁束制御型キュービット・デバイス４０４のある一定の臨界電流に、またはほぼそのようなある一定の臨界電流に（例えば、図５に示し後述するように、約２６．５ｎＡの臨界電流で、またはほぼその臨界電流で）同調することができる。
【0063】
上記の実施形態では、第１の超伝導キュービット１０４ａと第２の超伝導キュービット１０４ｂとのこのようなもつれにより、第１の超伝導キュービット１０４ａと第２の超伝導キュービット１０４ｂとの間で量子ゲート動作を実行することが可能になる。例えば、これらの実施形態では、カプラ・デバイス４０２を第１の振動モード構造１１６ａまたは第２の振動モード構造１１６ｂから（例えば、第１の振動モードまたは第２の振動モードから）（例えば、磁場発生器またはコンピュータ１０１２あるいはその両方を介して）離調することに基づいて、デバイス４００ａまたはカプラ・デバイス４０２あるいはその両方は、共振器誘起位相（ＲＩＰ）ゲートとして動作することができ、これにより、カプラ・デバイス４０２にマイクロ波駆動（例えば、マイクロ波信号）があるとき（例えば、カプラ・デバイス４０２に印加されるマイクロ波信号があるとき）に存在する第１のキュービット（例えば、第１の超伝導キュービット１０４ａ）と第２のキュービット（例えば、第２の超伝導キュービット１０４ｂ）との間のＺＺ相互作用を生成することができる。
【0064】
図５は、本明細書に記載の１つまたは複数の実施形態による、キュービット間のＺＺ中止を容易にすることができる例示的で非限定的なグラフ５００を示す。簡潔にするために、それぞれの実施形態で使用されている同様の要素またはプロセスあるいはその両方についての繰り返しの説明は省略されている。
【0065】
グラフ５００は、本明細書に記載された本開示の１つまたは複数の実施形態を実施することから得られた結果データを含むことができる。例えば、グラフ５００は、本明細書に記載された本開示の１つまたは複数の実施形態（例えば、図７および図９をそれぞれ参照して後述する、コンピュータ実施方法７００または９００あるいはその両方）に従ってデバイス４００ａを実施すること（例えば、シミュレートすること、量子化することなど）から得られた結果データを含むことができる。
【0066】
グラフ５００は、（グラフ５００のＸ軸に沿って表示され、アンペア（Ａ）の単位で表現された）磁束制御型キュービット・デバイス４０４の臨界電流の関数として、第１の超伝導キュービット１０４ａと第２の超伝導キュービット１０４ｂとの間の（グラフ５００のＹ軸に沿って表示され、ｋＨｚで表現された）ＺＺ相互作用のシミュレーションを含むことができる。
【0067】
図５に示す例示的な実施形態では、オン位置５０２は、磁束制御型キュービット・デバイス４０４の低い値（例えば、約２６．５ｎＡ）の臨界電流、および第１の超伝導キュービット１０４ａと第２の超伝導キュービット１０４ｂとの間の高い値（例えば、約１メガヘルツ（ＭＨｚ）より大きい）のＺＺ相互作用に対応する。この例示的な実施形態では、第１の超伝導キュービット１０４ａと第２の超伝導キュービット１０４ｂとの間のそのような高い値（例えば、約１メガヘルツ（ＭＨｚ）より大きい）のＺＺ相互作用は、（例えば、第１の超伝導キュービット１０４ａと第２の超伝導キュービット１０４ｂとの間で量子ゲート動作を実行するために）第１の超伝導キュービット１０４ａと第２の超伝導キュービット１０４ｂとのもつれを可能にすることができる。この例示的な実施形態では、図１Ａ、図１Ｂ、図４Ａ、および図４Ｂを参照して上述したように、デバイス４００ａを実施するエンティティは、カプラ・デバイス４０２に印加され得る外部磁場を（例えば、磁場発生器またはコンピュータ１０１２あるいはその両方を介して）調整して、磁束制御型キュービット・デバイス４０４の臨界電流を、図５に示すグラフ５００で定義されるオン位置５０２に対応するある一定の臨界電流（例えば、約２６．５ｎＡ）に同調させることができる。
【0068】
図５に示す例示的な実施形態では、オフ位置５０４は、磁束制御型キュービット・デバイス４０４の高い値（例えば、約３９ｎＡ）の臨界電流、および第１の超伝導キュービット１０４ａと第２の超伝導キュービット１０４ｂとの間の低い値（例えば、約１ｋＨｚ未満）のＺＺ相互作用に対応する。この例示的な実施形態では、そのような低い値（例えば、約１ｋＨｚ未満）のＺＺ相互作用は、量子ゲートを実行する際に、第１の超伝導キュービット１０４ａまたは第２の超伝導キュービット１０４ｂあるいはその両方に関連する量子ゲート誤りの低減を可能にすることができる。この例示的な実施形態では、図１Ａ、図１Ｂ、図４Ａ、および図４Ｂを参照して上述したように、デバイス４００ａを実施するエンティティは、カプラ・デバイス４０２に印加され得る外部磁場を（例えば、磁場発生器またはコンピュータ１０１２あるいはその両方を介して）調整して、磁束制御型キュービット・デバイス４０４の臨界電流を、図５に示すグラフ５００で定義されるオフ位置５０４に対応するある一定の臨界電流（例えば、約３９ｎＡ）に同調させることができる。
【0069】
図６Ａは、本明細書に記載の１つまたは複数の実施形態による、キュービット間のＺＺ中止を容易にすることができる例示的で非限定的なデバイス６００ａの上面図を示す。図６Ｂは、デバイス６００ａの例示的で非限定的な回路図６００ｂを示す。
【0070】
デバイス６００ａは、図１Ａおよび図１Ｂを参照して上述したデバイス１００ａの例示的で非限定的な代替実施形態を含むことができ、デバイス６００ａは、カプラ・デバイス１０２の代わりに（図６Ａおよび図６Ｂでは２接合カプラと表示された）カプラ・デバイス４０２を備えることができる。カプラ・デバイス６０２は、カプラ・デバイス１０２の例示的で非限定的な代替実施形態を含むことができ、カプラ・デバイス６０２の第１の超伝導パッド１０６ａおよび第３の超伝導パッド１０６ｃは、（図６Ａおよび図６Ｂではトランズモン１と表示された）第１の超伝導キュービット１０４ａに結合することができ、カプラ・デバイス６０２の第２の超伝導パッド１０６ｂは、（図６Ａおよび図６Ｂではトランズモン２と表示された）第２の超伝導キュービット１０４ｂに結合することができる。
【0071】
図６Ａおよび図６Ｂに示す例示的な実施形態において例示されたカプラ・デバイス６０２は、第１の振動モード６２４ａおよび第２の振動モード６２４ｂ（図示せず）で動作することができる。本明細書に記載された本開示の１つまたは複数の実施形態では、第１の振動モード６２４ａおよび第２の振動モード６２４ｂは、互いに異なる（例えば、別個の）周波数または異なる（例えば、別個の）空間対称性あるいはその両方に対応することができる。これらの１つまたは複数の実施形態では、第１の振動モード６２４ａおよび第２の振動モード６２４ｂは、カプラ・デバイス６０２の第１のジョセフソン接合１１４ａおよび第２のジョセフソン接合１１４ｂに関連する励起の対称的な組合せおよび反対称的な組合せを示すことができる。これらの１つまたは複数の実施形態では、カプラ・デバイス６０２の第１のジョセフソン接合１１４ａおよび第２のジョセフソン接合１１４ｂに関連する励起のそのような対称的な組合せおよび反対称的な組合せは、第１の超伝導パッド１０６ａと第３の超伝導パッド１０６ｃとの容量結合から生じることができ、このような容量結合は、図６Ｂにおいて（図６ＢではＣＳと表示された）第３のコンデンサ１２２ｃとして表されている。
【0072】
図６Ａおよび図６Ｂに示す例示的な実施形態では、第３のコンデンサ１２２ｃは、カプラ・デバイス６０２の第１の超伝導パッド１０６ａと第３の超伝導パッド１０６ｃとの間の容量結合を表し、このような容量結合は、上述したように、互いに相対的に異なる周波数および異なる空間対称性を有する第１の振動モード６２４ａおよび第２の振動モード６２４ｂの作成を可能にすることができる。この例示的な実施形態では、図６Ｂにおいて第３のコンデンサ１２２ｃとして表されたこのような容量結合は、第１の振動モード６２４ａおよび第２の振動モード６２４ｂが互いに相互作用することを可能にすることができ、そうでない場合、このようなモードは、カプラ・デバイス６０２の第１のジョセフソン接合１１４ａと第２のジョセフソン接合１１４ｂとの間で分離されることになる。この例示的な実施形態では、第１の振動モード６２４ａと第２の振動モード６２４ｂとの間のそのような相互作用は、カプラ・デバイス６０２の拡張状態（例えば、ハイブリッド化された量子状態、ハイブリッド化された振動モードなど）（例えば、異なる周波数および異なる空間対称性に対応するハイブリッド化された量子状態またはハイブリッド化された振動モードあるいはその両方）の作成を可能にすることができる。この例示的な実施形態では、図６Ｂにおいて第３のコンデンサ１２２ｃとして表されたこのような容量結合により、カプラ・デバイス６０２の基本モードが、第１のジョセフソン接合１１４ａおよび第２のジョセフソン接合１１４ｂにわたって対称的または反対称的に拡張することが可能になる。
【0073】
第１の振動モード６２４ａおよび第２の振動モード６２４ｂは、（図６ＡではＡモードと表示された）第１の振動モード構造６１６ａおよび（図６ＡではＢモードと表示された）第２の振動モード構造６１６ｂにそれぞれ対応することができる。第１の振動モード構造６１６ａおよび第２の振動モード構造６１６ｂはそれぞれ、第１の超伝導キュービット１０４ａまたは第２の超伝導キュービット１０４ｂあるいはその両方がカプラ・デバイス６０２の第１の振動モード６２４ａまたは第２の振動モード６２４ｂあるいはその両方に従って動作できるように第１の超伝導キュービット１０４ａまたは第２の超伝導キュービット１０４ｂあるいはその両方をカプラ・デバイス６０２に結合するために使用され得る特定の結合技術（例えば、結合方式、結合構成、結合パターンなど）を定義することができる。
【0074】
上述したように、図６Ａおよび図６Ｂに示す例示的な実施形態において例示された第１の超伝導キュービット１０４ａまたは第２の超伝導キュービット１０４ｂあるいはその両方は、カプラ・デバイス６０２に結合することができる。例えば、図６Ａおよび図６Ｂに示す例示的な実施形態において例示されるように、カプラ・デバイス６０２の第１の超伝導パッド１０６ａは、第１の超伝導キュービット１０４ａの第１の超伝導パッド１０８ａに容量結合することができ、そのような容量結合は、図６Ｂにおいて（図６ＢではＣｃ１と表示された）コンデンサ６２０ａによって表されている。カプラ・デバイス６０２の第３の超伝導パッド１０６ｃは、第１の超伝導キュービット１０４ａの第２の超伝導パッド１１０ａに容量結合することができ、そのような容量結合は、図６Ｂにおいて（図６ＢではＣｃ２と表示された）コンデンサ１２０ｂによって表されている。カプラ・デバイス６０２の第２の超伝導パッド１０６ｂは、第２の超伝導キュービット１０４ｂの第１の超伝導パッド１０８ｂに容量結合することができ、そのような容量結合は、図６Ｂにおいて（図６ＢではＣｃ３と表示された）コンデンサ６２０ｃによって表されている。
【0075】
様々な実施形態では、第１の超伝導キュービット１０４ａは、図６Ａに示す上述した第２の振動モード構造６１６ｂに基づいて（例えば、それに従って）カプラ・デバイス６０２に結合することができる。これらの実施形態では、第２の超伝導キュービット１０４ｂは、図６Ａに示す上述した第１の振動モード構造６１６ａに基づいて（例えば、それに従って）カプラ・デバイス６０２に結合することができる。これらの実施形態では、第１の超伝導キュービット１０４ａおよび第２の超伝導キュービット１０４ｂは、上述のようにカプラ・デバイス６０２の別個のモードに結合することができる（例えば、第１の超伝導キュービット１０４ａは、第２の振動モード６２４ｂに対応する第２の振動モード構造６１６ｂに容量結合され、第２の超伝導キュービット１０４ｂは、第１の振動モード６２４ａに対応する第１の振動モード構造６１６ａに容量結合される）ので、第１の超伝導キュービット１０４ａと第２の超伝導キュービット１０４ｂとの間の直接交換結合は事実上存在しない（例えば、無視できる程度の直接交換結合が存在するだけである）。これらの実施形態では、第１の超伝導キュービット１０４ａと第２の超伝導キュービット１０４ｂとの間に無視できる程度の直接交換結合が存在するだけであるので、第１の超伝導キュービット１０４ａと第２の超伝導キュービット１０４ｂとの間の静的ＺＺ相互作用は抑制される（例えば、第１の超伝導キュービット１０４ａと第２の超伝導キュービット１０４ｂとの間の混信は抑制される）。これらの実施形態の利点は、既存のコプレーナ導波管共振器と比較してカプラ・デバイス６０２が比較的高い内部品質係数を有することができ、したがって、そのような既存のコプレーナ導波管共振器と比較してカプラ・デバイス６０２によるエネルギー損失が少ないことである。
【0076】
上記の実施形態では、カプラ・デバイス６０２の第１の振動モード６２４ａに対応する第１の振動モード構造６１６ａおよび第２の振動モード６２４ｂに対応する第２の振動モード構造６１６ｂは、互いに強い（例えば、比較的強い）縦方向結合を有するので、第１の超伝導キュービット１０４ａ、第２の超伝導キュービット１０４ｂ、第１の振動モード６２４ａに対応する第１の振動モード構造６１６ａ、および第２の振動モード６２４ｂに対応する第２の振動モード構造６１６ｂが関与する効果的な四体相互作用が存在する可能性がある。これらの実施形態では、そのような四体相互作用は、ＲＩＰゲートと同様に、第１の振動モード６２４ａまたは第２の振動モード６２４ｂのいずれかから離調した周波数で（例えば、５０ＭＨｚまたは約５０ＭＨｚで）、（例えば、上述のようにパルス発生器デバイスまたはコンピュータ１０１２あるいはその両方を使用してマイクロ波パルスをカプラ・デバイス６０２に印加することによって）カプラ・デバイス６０２を駆動することによって、第１の超伝導キュービット１０４ａと第２の超伝導キュービット１０４ｂとの間のもつれゲートを可能にする。これらの実施形態では、第１の振動モード６２４ａまたは第２の振動モード６２４ｂのいずれかから離調した周波数でカプラ・デバイス６０２を駆動すると、第１の超伝導キュービット１０４ａと第２の超伝導キュービット１０４ｂとの間のＺＺ相互作用、したがって、もつれが生成されるが、マイクロ波駆動の存在下においてのみであり、それによって、制御可能なもつれが可能になる。これらの実施形態では、第１の振動モード６２４ａまたは第２の振動モード６２４ｂのいずれかから離調した周波数でカプラ・デバイス６０２を駆動することは、カプラ・デバイス６０２を第１の振動モード６２４ａまたは第２の振動モード６２４ｂから離調することを構成することができる。
【0077】
本明細書に記載された本開示の様々な実施形態（例えば、デバイス１００ａ、デバイス４００ａ、デバイス６００ａなど）は、様々な技術に関連付けられることが可能である。例えば、本明細書に記載された本開示の様々な実施形態（例えば、デバイス１００ａ、デバイス４００ａ、デバイス６００ａなど）は、量子コンピューティング技術、量子ゲート技術、量子カプラ技術、量子ハードウェア技術またはソフトウェア技術あるいはその両方、量子回路技術、超伝導回路技術、機械学習技術、人工知能技術、クラウド・コンピューティング技術、または他の技術あるいはその組合せに関連付けられることが可能である。
【0078】
本明細書に記載された本開示の様々な実施形態（例えば、デバイス１００ａ、デバイス４００ａ、デバイス６００ａなど）は、上記で特定された様々な技術に関連するシステム、デバイス、構成要素、動作ステップ、または処理ステップあるいはその組合せに対する技術的改善を提供することができる。例えば、本明細書に記載された本開示の様々な実施形態（例えば、デバイス１００ａ、デバイス４００ａ、デバイス６００ａなど）は、第１の超伝導キュービットおよび第２の超伝導キュービットとカプラ・デバイスの第１の振動モード構造および第２の振動モード構造との交換結合を生成すること、または第１の超伝導キュービットと第２の超伝導キュービットとの間にもつれ量子ゲートを作り出すこと、あるいはその両方が可能である。この例では、そのような交換結合は、第１の超伝導キュービット１０４ａおよび第２の超伝導キュービット１０４ｂと、カプラ・デバイス１０２の第１の振動モードに対応する第１の振動モード構造１１６ａおよび第２の振動モードに対応する第２の振動モード構造１１６ｂとの同等交換結合を含むことができる。例えば、そのような同等交換結合は、図２に示し上述したように、領域２０２によって定義される第１の超伝導キュービット１０４ａに対応する定義された範囲の周波数２０２ａおよび第２の超伝導キュービット１０４ｂに対応する定義された範囲の周波数２０２ｂにわたって、第１の超伝導キュービット１０４ａと第２の超伝導キュービット１０４ｂとの間のＺＺ相互作用の正味の抑制をもたらすことができる。この例では、第１の超伝導キュービット１０４ａと第２の超伝導キュービット１０４ｂとの間のＺＺ相互作用のそのような正味の抑制は、それによって、第１の超伝導キュービット１０４ａおよび／もしくは第２の超伝導キュービット１０４ｂに関連する量子ゲート誤りの低減、第１の超伝導キュービット１０４ａおよび第２の超伝導キュービット１０４ｂを含む量子ゲート（例えば、もつれ量子ゲート）の高速化、ならびに／またはデバイス１００ａを備える量子プロセッサの忠実度の向上、精度の向上、および／もしくは性能の向上のうちの少なくとも１つを容易にすることができる。
【0079】
本明細書に記載された本開示の様々な実施形態（例えば、デバイス１００ａ、デバイス４００ａ、デバイス６００ａなど）は、本明細書に記載された本開示の様々な実施形態（例えば、デバイス１００ａ、デバイス４００ａ、デバイス６００ａなど）のうちの１つまたは複数に関連付けられ得る古典コンピューティング・デバイスまたは量子コンピューティング・デバイス（例えば、量子プロセッサ、量子ハードウェア、超伝導回路など）あるいはその両方に関連付けられた処理ユニット（例えば、デバイス１００ａ、デバイス４００ａ、またはデバイス６００ａを備える量子プロセッサ、処理ユニット１０１４など）に対する技術的改善を提供することができる。例えば、上記のそのような同等交換結合を生成することによって、本明細書に記載された本開示の様々な実施形態（例えば、デバイス１００ａ、デバイス４００ａ、デバイス６００ａなど）は、第１の超伝導キュービット１０４ａと第２の超伝導キュービット１０４ｂとの間のＺＺ相互作用を抑制し、それによって、第１の超伝導キュービット１０４ａまたは第２の超伝導キュービット１０４ｂあるいはその両方に関連する量子ゲート誤りの低減、または第１の超伝導キュービット１０４ａおよび第２の超伝導キュービット１０４ｂを含む量子ゲート（例えば、もつれ量子ゲート）の高速化を容易にすることができる。この例では、そのような量子ゲート誤りの低減またはそのような量子ゲートの高速化あるいはその両方によって、本明細書に記載された本開示の様々な実施形態（例えば、デバイス１００ａ、デバイス４００ａ、デバイス６００ａなど）のうちの１つまたは複数は、本開示の様々な実施形態のうちの１つまたは複数を備える量子プロセッサ（例えば、デバイス１００ａ、デバイス４００ａ、またはデバイス６００ａを備え、量子ゲートを実行する量子プロセッサ）の忠実度の向上、精度の向上、または性能の向上あるいはその組合せを容易にすることができる。
【0080】
上述のような第１の超伝導キュービット１０４ａと第２の超伝導キュービット１０４ｂとの間のＺＺ相互作用のそのような抑制に基づけば、本明細書に記載された本開示の様々な実施形態（例えば、デバイス１００ａ、デバイス４００ａ、デバイス６００ａなど）の実際の適用は、それらを量子デバイス（例えば、量子プロセッサ、量子コンピュータなど）に実装して、様々な分野（例えば、金融、化学、医学）における複雑なもの（例えば、推定問題、最適化問題など）に及ぶ様々な問題に対する１つまたは複数の解決法（例えば、発見的問題解決法など）を、忠実度または精度あるいはその両方を向上させて、より迅速かつ効率的に計算できることである。例えば、上述のような第１の超伝導キュービット１０４ａと第２の超伝導キュービット１０４ｂとの間のＺＺ相互作用のそのような抑制に基づけば、本明細書に記載された本開示の様々な実施形態のうちの１つまたは複数（例えば、デバイス１００ａ、デバイス４００ａ、デバイス６００ａなど）の実際の適用は、例えば、それらを量子プロセッサ（例えば、デバイス１００ａ、デバイス４００ａ、またはデバイス６００ａを含む量子プロセッサ）に実装して、化学、医学、または金融あるいはその組合せの分野における最適化問題に対する１つまたは複数の解決法（例えば、発見的問題解決法など）を、忠実度または精度あるいはその両方を向上させて計算できることであり、このような解決法を使用して、例えば、新しい化合物、新しい薬剤、ならびに／または新しいオプション価格設定用のシステムおよび／もしくは方法を設計することができる。
【0081】
本明細書に記載された本開示の様々な実施形態（例えば、デバイス１００ａ、デバイス４００ａ、デバイス６００ａなど）は、比較的新しい量子コンピューティング技術によってもたらされる新しい手法を提供することが理解されるべきである。例えば、本明細書に記載された本開示の様々な実施形態（例えば、デバイス１００ａ、デバイス４００ａ、デバイス６００ａなど）は、量子計算中に量子ゲート誤りが生じる結果となる上述の第１の超伝導キュービット１０４ａと第２の超伝導キュービット１０４ｂとの間のＺＺ相互作用を抑制するための新しい手法を提供する。この例では、ＺＺ相互作用を抑制するためのそのような新しい手法は、本明細書に記載された本開示の様々な実施形態のうちの１つまたは複数の（例えば、デバイス１００ａ、デバイス４００ａ、デバイス６００ａなど）を含む量子プロセッサを使用して、忠実度または精度あるいはその両方が向上した、より高速でより効率的な量子計算を可能にすることができる。
【0082】
本明細書に記載された本開示の様々な実施形態（例えば、デバイス１００ａ、デバイス４００ａ、デバイス６００ａなど）は、ハードウェアまたはソフトウェアを採用して、本質的に高度に技術的である問題、抽象的ではない問題、人間による一連の知的な行為として実行することができない問題を解決することができる。いくつかの実施形態では、本明細書に記載のプロセスのうちの１つまたは複数は、１つまたは複数の専用コンピュータ（例えば、専用処理ユニット、専用古典コンピュータ、専用量子コンピュータなど）が上記で特定された様々な技術に関連する定義されたタスクを実行することによって、実行され得る。本明細書に記載された本開示の様々な実施形態（例えば、デバイス１００ａ、デバイス４００ａ、デバイス６００ａなど）を採用して、上述の技術の進歩、量子コンピューティング・システム、クラウド・コンピューティング・システム、コンピュータ・アーキテクチャ、または別の技術あるいはその組合せの採用を通じて、新たに生じる問題を解決することができる。
【0083】
本明細書に記載された本開示の様々な実施形態（例えば、デバイス１００ａ、デバイス４００ａ、デバイス６００ａなど）によって実行され得る様々な動作は、人間の頭脳の能力を上回る動作であるため、本明細書に記載された本開示の様々な実施形態（例えば、デバイス１００ａ、デバイス４００ａ、デバイス６００ａなど）は、電気部品、機械部品、および人間の頭脳の中で複製するも人間が実行することもできない回路の様々な組合せを利用できることを理解されたい。例えば、本明細書に記載された本開示の様々な実施形態（例えば、デバイス１００ａ、デバイス４００ａ、デバイス６００ａなど）によってある一定の期間にわたって処理されるデータの量、そのようなデータを処理する速度、または処理されるデータのタイプは、同じ期間にわたって人間の頭脳が処理できる量、速度、またはデータ・タイプと比較して、より多い、より高速である、または異なる可能性がある。
【0084】
いくつかの実施形態によれば、本明細書に記載された本開示の様々な実施形態（例えば、デバイス１００ａ、デバイス４００ａ、デバイス６００ａなど）は、本明細書に記載の様々な動作も実行しながら、１つまたは複数の他の機能を実行することを目的として全体的に動作すること（例えば、全体的に電源が入れられる、全体的に実行されるなど）も可能である。このような同時の複数動作の実行は人間の頭脳の能力を超えていることが理解されるべきである。本明細書に記載された本開示の様々な実施形態（例えば、デバイス１００ａ、デバイス４００ａ、デバイス６００ａなど）は、人間のユーザなどのエンティティによって手動で取得することが不可能な情報を含むことができることも理解されるべきである。例えば、デバイス１００ａ、デバイス４００ａ、またはデバイス６００ａあるいはその組合せに含まれる情報の型、量、または種類あるいはその組合せは、人間のユーザによって手動で取得される情報よりも複雑である可能性がある。
【0085】
図７は、本明細書に記載の１つまたは複数の実施形態による、キュービット間のＺＺ中止を容易にすることができる例示的で非限定的なコンピュータ実施方法７００の流れ図を示す。簡潔にするために、それぞれの実施形態で使用されている同様の要素またはプロセスあるいはその両方についての繰り返しの説明は省略されている。
【0086】
７０２において、コンピュータ実施方法７００は、プロセッサ（例えば、処理ユニット１０１４など）に動作可能に結合されたシステム（例えば、コンピュータ１０１２、本明細書で定義される１つもしくは複数のタイプの外部デバイス、デバイス１００ａ、またはカプラ・デバイス１０２あるいはその組合せを含むシステム）によって、第１の超伝導キュービット（例えば、第１の超伝導キュービット１０４ａ）および第２の超伝導キュービット（例えば、第２の超伝導キュービット１０４ｂ）と、カプラ・デバイス（例えば、カプラ・デバイス１０２）の第１の振動モード構造（例えば、第１の振動モードに対応する第１の振動モード構造１１６ａ）および第２の振動モード構造（例えば、第２の振動モードに対応する第２の振動モード構造１１６ｂ）との交換結合（例えば、同等交換結合）を生成することを含むことができる。例えば、図１Ａおよび図１Ｂを参照して上述したように、第１の超伝導キュービット１０４ａおよび第２の超伝導キュービット１０４ｂはそれぞれ、第１の振動モード構造１１６ａと第２の振動モード構造１１６ｂとの両方に容量結合することができ、このようなモード構造はそれぞれ、カプラ・デバイス１０２の第１の振動モードおよび第２の振動モードに対応する。この例では、図１Ａおよび図１Ｂを参照して上述したように、第１の超伝導キュービット１０４ａおよび第２の超伝導キュービット１０４ｂと第１の振動モード構造１１６ａおよび第２の振動モード構造１１６ｂとのそのような容量結合は、第１の超伝導キュービット１０４ａおよび第２の超伝導キュービット１０４ｂと第１の振動モード構造１１６ａおよび第２の振動モード構造１１６ｂとの同等交換結合を生成することができる。この例では、図１Ａおよび図１Ｂを参照して上述したように、そのような同等交換結合は、定義された範囲のキュービット周波数（例えば、図２に示し上述したように、領域２０２によって定義される第１の超伝導キュービット１０４ａに対応する定義された範囲の周波数２０２ａおよび第２の超伝導キュービット１０４ｂに対応する定義された範囲の周波数２０２ｂ）にわたって、第１の超伝導キュービット１０４ａと第２の超伝導キュービット１０４ｂとの間のＺＺ相互作用（例えば、静的ＺＺ相互作用）の正味の抑制（例えば、低減、中止など）をもたらすことができる。
【0087】
７０４において、コンピュータ実施方法７００は、システム（例えば、コンピュータ１０１２、本明細書で定義される１つもしくは複数のタイプの外部デバイス、デバイス１００ａ、またはカプラ・デバイス１０２あるいはその組合せを含むシステム）によって、第１の超伝導キュービットと第２の超伝導キュービットの間にもつれ量子ゲートを作り出すことを含むことができる。例えば、図１Ａおよび図１Ｂを参照して上述したように、デバイス１００ａを実施するエンティティ（例えば、人間、コンピューティング・デバイス、ソフトウェア・アプリケーション、エージェント、機械学習モデル、人工知能モデルなど）はさらに、カプラ・デバイス１０２を第１の振動モード構造１１６ａまたは第２の振動モード構造１１６ｂから、したがって第１の振動モードまたは第２の振動モードから離調して、（例えば、第１の超伝導キュービット１０４ａと第２の超伝導キュービット１０４ｂとの間にもつれ量子ゲートを作り出すために）第１の超伝導キュービット１０４ａと第２の超伝導キュービット１０４ｂとをもつれさせることができる。これらの実施形態では、第１の超伝導キュービット１０４ａと第２の超伝導キュービット１０４ｂとのこのようなもつれにより、第１の超伝導キュービット１０４ａと第２の超伝導キュービット１０４ｂとの間で量子ゲート動作を実行することが可能になる。例えば、これらの実施形態では、カプラ・デバイス１０２を第１の振動モード構造１１６ａまたは第２の振動モード構造１１６ｂから、したがって第１の振動モードまたは第２の振動モードから離調することに基づいて、デバイス１００ａまたはカプラ・デバイス１０２あるいはその両方は、共振器誘起位相（ＲＩＰ：resonator-induced phase）ゲートとして動作することができ、これにより、カプラ・デバイス１０２にマイクロ波駆動（例えば、マイクロ波信号）があるとき（例えば、カプラ・デバイス１０２に印加されるマイクロ波信号があるとき）に存在する第１のキュービット（例えば、第１の超伝導キュービット１０４ａ）と第２のキュービット（例えば、第２の超伝導キュービット１０４ｂ）との間のＺＺ相互作用を生成することができる。
【0088】
図８は、本明細書に記載の１つまたは複数の実施形態による、キュービット間のＺＺ中止を容易にすることができる例示的で非限定的なコンピュータ実施方法８００の流れ図を示す。簡潔にするために、それぞれの実施形態で使用されている同様の要素またはプロセスあるいはその両方についての繰り返しの説明は省略されている。
【0089】
８０２において、コンピュータ実施方法８００は、プロセッサ（例えば、処理ユニット１０１４など）に動作可能に結合されたシステム（例えば、コンピュータ１０１２、本明細書で定義される１つもしくは複数のタイプの外部デバイス、デバイス６００ａ、またはカプラ・デバイス６０２あるいはその組合せを含むシステム）によって、第１の超伝導キュービット（例えば、第１の超伝導キュービット１０４ａ）を、カプラ・デバイス（例えば、カプラ・デバイス６０２）の第１の振動モード（例えば、第２の振動モード６２４ｂ）に対応する第１の振動モード構造（例えば、図６ＡではＢモードと表示された第２の振動モード構造６１６ｂ）に結合することを含むことができる。
【0090】
８０４において、コンピュータ実施方法８００は、プロセッサ（例えば、処理ユニット１０１４など）に動作可能に結合されたシステム（例えば、コンピュータ１０１２、本明細書で定義される１つもしくは複数のタイプの外部デバイス、デバイス１００ａ、またはカプラ・デバイス１０２あるいはその組合せを含むシステム）によって、第２の超伝導キュービット（例えば、第２の超伝導キュービット１０４ｂ）を、カプラ・デバイスの第２の振動モード（例えば、第１の振動モード６２４ａ）に対応する第２の振動モード構造（例えば、図６ＡではＡモードと表示された第１の振動モード構造６１６ａ）に結合することを含むことができる。
【0091】
８０６において、コンピュータ実施方法８００は、プロセッサ（例えば、処理ユニット１０１４など）に動作可能に結合されたシステム（例えば、コンピュータ１０１２、本明細書で定義される１つもしくは複数のタイプの外部デバイス、デバイス１００ａ、またはカプラ・デバイス１０２あるいはその組合せを含むシステム）によって、カプラ・デバイスを第１の振動モードまたは第２の振動モードから離調することを含むことができる。例えば、図６Ａおよび図６Ｂに示す上述した例示的な実施形態を参照すると、カプラ・デバイス６０２の第１の振動モード６２４ａに対応する第１の振動モード構造６１６ａおよび第２の振動モード６２４ｂに対応する第２の振動モード構造６１６ｂは、互いに強い（例えば、比較的強い）縦方向結合を有するので、第１の超伝導キュービット１０４ａ、第２の超伝導キュービット１０４ｂ、第１の振動モード６２４ａに対応する第１の振動モード構造６１６ａ、および第２の振動モード６２４ｂに対応する第２の振動モード構造６１６ｂが関与する効果的な四体相互作用が存在する可能性がある。これらの実施形態では、そのような四体相互作用は、ＲＩＰゲートと同様に、第１の振動モード６２４ａまたは第２の振動モード６２４ｂのいずれかから離調した周波数で（例えば、５０ＭＨｚまたは約５０ＭＨｚで）、（例えば、上述のようにパルス発生器デバイスまたはコンピュータ１０１２あるいはその両方を使用してマイクロ波パルスをカプラ・デバイス６０２に印加することによって）カプラ・デバイス６０２を駆動することによって、第１の超伝導キュービット１０４ａと第２の超伝導キュービット１０４ｂとの間のもつれゲートを可能にする。これらの実施形態では、第１の振動モード６２４ａまたは第２の振動モード６２４ｂのいずれかから離調した周波数でカプラ・デバイス６０２を駆動すると、第１の超伝導キュービット１０４ａと第２の超伝導キュービット１０４ｂとの間のＺＺ相互作用、したがって、もつれが生成されるが、マイクロ波駆動の存在下においてのみであり、それによって、制御可能なもつれが可能になる。これらの実施形態では、第１の振動モード６２４ａまたは第２の振動モード６２４ｂのいずれかから離調した周波数でカプラ・デバイス６０２を駆動することは、カプラ・デバイス６０２を第１の振動モード６２４ａまたは第２の振動モード６２４ｂから離調することを構成することができる。
【0092】
図９は、本明細書に記載の１つまたは複数の実施形態による、キュービット間のＺＺ中止を容易にすることができる例示的で非限定的なコンピュータ実施方法９００の流れ図を示す。簡潔にするために、それぞれの実施形態で使用されている同様の要素またはプロセスあるいはその両方についての繰り返しの説明は省略されている。
【0093】
９０２において、コンピュータ実施方法９００は、（例えば、コンピュータ１０１２、本明細書で定義される１つもしくは複数のタイプの外部デバイス、デバイス４００ａ、またはカプラ・デバイス４０２あるいはその組合せを含むシステムを介して）第１の超伝導キュービット（例えば、第１の超伝導キュービット１０４ａ）および第２の超伝導キュービット（例えば、第２の超伝導キュービット１０４ｂ）と、磁束同調可能カプラ・デバイス（例えば、カプラ・デバイス４０２）の第１の振動モード構造（例えば、第１の振動モードに対応する第１の振動モード構造１１６ａ）および第２の振動モード構造（例えば、第２の振動モードに対応する第２の振動モード構造１１６ｂ）との同等交換結合を生成することを含むことができる。
【0094】
９０４において、コンピュータ実施方法９００は、（例えば、コンピュータ１０１２、本明細書で定義される１つもしくは複数のタイプの外部デバイス、デバイス４００ａ、またはカプラ・デバイス４０２あるいはその組合せを含むシステムを介して）磁束同調可能カプラ・デバイス内の磁束制御型キュービット・デバイス（例えば、ＳＱＵＩＤループを備える磁束制御型キュービット・デバイス４０４）の臨界電流を同調することを含むことができる。例えば、図４Ａ、図４Ｂ、および図５を参照して上述したように、本明細書で定義されるエンティティは、磁場発生器を使用してカプラ・デバイス４０２または磁束制御型キュービット・デバイス４０４あるいはその両方に外部磁場を印加することによって、カプラ・デバイス４０２内の磁束制御型キュービット・デバイス４０４の臨界電流を同調（例えば、調整）することができる。
【0095】
９０６において、コンピュータ実施方法９００は、（例えば、コンピュータ１０１２、本明細書で定義される１つもしくは複数のタイプの外部デバイス、デバイス１００ａ、またはカプラ・デバイス１０２あるいはその組合せを含むシステムを介して）第１の超伝導キュービットと第２の超伝導キュービットとの間のＺＺ相互作用がオンになっているかどうかを判定することを含むことができる。例えば、図４Ａ、図４Ｂ、および図５を参照して上述したように、本明細書で定義されるエンティティは、磁場発生器を使用してカプラ・デバイス４０２または磁束制御型キュービット・デバイス４０４あるいはその両方に外部磁場を印加することによって、カプラ・デバイス４０２内の磁束制御型キュービット・デバイス４０４の臨界電流を同調（例えば、調整）することができる。この例では、そのようなエンティティは、磁束制御型キュービット・デバイス４０４の臨界電流を、図５に示すグラフ５００上に定義されたオン位置５０２に対応する電流値（例えば、約２６．５ｎＡ）に同調することができ、オン位置５０２は、第１の超伝導キュービット１０４ａと第２の超伝導キュービット１０４ｂとの間の比較的高いＺＺ相互作用（例えば、ＺＺ相互作用が実質的にオンである）に対応する。したがって、この例では、グラフ５００を使用して、ＺＺ相互作用がオンになっているかどうかに関する判定を実行して、磁束制御型キュービット・デバイス４０４の臨界電流を、グラフ５００上に定義されたオン位置５０２に対応する電流値に同調する（例えば、調整する）ことができる。
【0096】
９０６において、第１の超伝導キュービットと第２の超伝導キュービットとの間のＺＺ相互作用がオンになっていると判定された場合、９０８において、コンピュータ実施方法９００は、（例えば、コンピュータ１０１２、本明細書で定義される１つもしくは複数のタイプの外部デバイス、デバイス４００ａ、またはカプラ・デバイス４０２あるいはその組合せを含むシステムを介して）第１の超伝導キュービットと第２の超伝導キュービットの間にもつれ量子ゲートを実行することを含むことができる。例えば、磁束制御型キュービット・デバイス４０４の臨界電流を（例えば、上述したように）グラフ５００上に定義されたオン位置５０２に対応する電流値に同調することにより、第１の超伝導キュービット１０４ａを第２の超伝導キュービット１０４ｂともつれさせることができ、それによって、第１の超伝導キュービット１０４ａと第２の超伝導キュービット１０４ｂとの間のもつれ量子ゲートを可能にすることができる。第１の超伝導キュービット１０４ａと第２の超伝導キュービット１０４ｂとのこのようなもつれにより、第１の超伝導キュービット１０４ａと第２の超伝導キュービット１０４ｂとの間で量子ゲート動作（例えば、もつれ量子ゲート動作）を実行することが可能になる。
【0097】
９１０において、コンピュータ実施方法９００は、（例えば、コンピュータ１０１２、本明細書で定義される１つもしくは複数のタイプの外部デバイス、デバイス４００ａ、またはカプラ・デバイス４０２あるいはその組合せを含むシステムを介して）磁束制御型キュービット・デバイスの臨界電流を同調して、第１の超伝導キュービットと第２の超伝導キュービットとの間のＺＺ相互作用をオフにすることを含むことができる。
【0098】
例えば、図４Ａ、図４Ｂ、および図５を参照して上述したように、本明細書で定義されるエンティティは、磁場発生器を使用してカプラ・デバイス４０２または磁束制御型キュービット・デバイス４０４あるいはその両方に外部磁場を印加することによって、カプラ・デバイス４０２内の磁束制御型キュービット・デバイス４０４の臨界電流を同調（例えば、調整）することができる。この例では、そのようなエンティティは、磁束制御型キュービット・デバイス４０４の臨界電流を、図５に示すグラフ５００上に定義されたオフ位置５０４に対応する電流値（例えば、約３９ｎＡ）に同調することができ、オフ位置５０４は、第１の超伝導キュービット１０４ａと第２の超伝導キュービット１０４ｂとの間の比較的低いＺＺ相互作用（例えば、ＺＺ相互作用が実質的にオフである）に対応する。したがって、この例では、グラフ５００を使用して、ＺＺ相互作用がオフになっているかどうかに関する判定を実行して、磁束制御型キュービット・デバイス４０４の臨界電流を、グラフ５００上に定義されたオフ位置５０４に対応する電流値に同調する（例えば、調整する）ことができる。
【0099】
９０６において、第１の超伝導キュービットと第２の超伝導キュービットとの間のＺＺ相互作用がオンになっていないと判定された場合、コンピュータ実施方法９００は、動作９０４に戻り、磁束同調可能カプラ・デバイス内の磁束制御型キュービット・デバイスの臨界電流を同調することを含むことができる。様々な実施形態では、コンピュータ実施方法９００の動作９０４および動作９０６は、第１の超伝導キュービットと第２の超伝導キュービットとの間のＺＺ相互作用がオンになるまで繰り返され得る。これらの実施形態では、第１の超伝導キュービットと第２の超伝導キュービットとの間のＺＺ相互作用がオンになるまで動作９０４および動作９０６を繰り返したことに基づいて、コンピュータ実施方法９００は、動作９０８および動作９１０に進むことができる。
【0100】
開示された主題の様々な態様のコンテキストを提供するために、図１０および以下の説明は、開示された主題の様々な態様が実施され得る好適な環境の概略的説明を提供することを意図している。図１０は、本明細書に記載の１つまたは複数の実施形態を容易にすることができる例示的で非限定的な動作環境のブロック図を示す。例えば、以下に説明するように、動作環境１０００を使用して、本明細書に記載された本開示の１つまたは複数の実施形態に従ってデバイス１００ａ、４００ａ、または６００ａあるいはその組合せを製造するために実施され得る、図１Ａおよび図１Ｂを参照して上述した例示的で非限定的なマルチステップ製造シーケンスを実施することができる。別の例では、以下に説明するように、動作環境１０００を使用して、図７、図８、および図９を参照して上述した例示的で非限定的なコンピュータ実施方法７００、８００、または９００あるいはその組合せのうちの１つまたは複数を実施することができる。簡潔にするために、本明細書に記載の他の実施形態で使用されている同様の要素またはプロセスあるいはその両方についての繰り返しの説明は省略されている。
【0101】
デバイス１００ａ、４００ａ、または６００ａあるいはその組合せを製造するために実施され得る、図１Ａおよび図１Ｂを参照して上述した例示的で非限定的なマルチステップ製造シーケンスは、コンピューティング・システム（例えば、図１０に例示された、後述する動作環境１０００）またはコンピューティング・デバイス（例えば、図１０に例示された、後述するコンピュータ１０１２）あるいはその両方によって実施され得る。非限定的で例示的な実施形態では、そのようなコンピューティング・システム（例えば、動作環境１０００）またはそのようなコンピューティング・デバイス（例えば、コンピュータ１０１２）あるいはその両方は、１つまたは複数のプロセッサと、１つまたは複数のプロセッサによって実行されたときに、図１Ａおよび図１Ｂを参照して上述した例示的で非限定的なマルチステップ製造シーケンスの実行を容易にすることができる実行可能命令を記憶することができる１つまたは複数のメモリ・デバイスとを備えることができる。非限定的な例として、１つまたは複数のプロセッサは、半導体デバイスまたは超伝導体デバイスあるいはその両方の製造を実行するように動作可能な１つもしくは複数のシステムまたは機器あるいはその両方を指示または制御することあるいはその両方によって、図１Ａおよび図１Ｂを参照して上述した例示的で非限定的なマルチステップ製造シーケンスの実行を容易にすることができる。
【0102】
別の例では、図７、図８、および図９をそれぞれ参照して上述した例示的で非限定的なコンピュータ実施方法７００、８００、または９００あるいはその組合せのうちの１つまたは複数は、動作環境１０００によって実施（例えば、実行）されることも可能である。非限定的な例として、そのようなコンピューティング・デバイス（例えば、コンピュータ１０１２）の１つまたは複数のプロセッサは、そのようなコンピュータ実施方法の動作またはルーチンあるいはその両方を実行するように動作可能な１つまたは複数のシステムまたは機器あるいはその両方（例えば、本明細書で定義された外部デバイスの１つまたは複数のタイプ）を指示または制御することあるいはその両方によって、図７、図８、および図９をそれぞれ参照して上述した例示的で非限定的なコンピュータ実施方法７００、８００、または９００あるいはその組合せのうちの１つまたは複数の実行を容易にすることができる。
【0103】
説明を簡単にするために、コンピュータ実施方法論は、一連の動作として描写および説明されている。主題の革新は、例示された動作または動作の順序あるいはその両方によって限定されず、例えば、動作は、様々な順序でまたは同時にあるいはその両方で生じる可能性があり、本明細書では提示も説明もされていない他の動作とともに生じる可能性があることが理解および認識されるべきである。さらに、開示された主題に従ってコンピュータ実施方法論を実施するために、例示された動作のすべてが必要とされるわけではない。さらに、当業者であれば、代替として、コンピュータ実施方法論が状態図またはイベントを介して一連の相互に関連する状態として表され得ることを理解および認識するであろう。さらに、以下および本明細書全体で開示されるコンピュータ実施方法論は、そのようなコンピュータ実施方法論のコンピュータへの移送および転送を容易にするために製造品に記憶され得ることがさらに理解されるべきである。本明細書で使用される製造品という用語は、任意のコンピュータ可読デバイスまたは記憶媒体からアクセス可能なコンピュータ・プログラムを包含することを意図している。
【0104】
図１０を参照すると、本開示の様々な態様を実施するための好適な動作環境１０００は、コンピュータ１０１２も含むことができる。コンピュータ１０１２はまた、処理ユニット１０１４、システム・メモリ１０１６、およびシステム・バス１０１８を含むことができる。システム・バス１０１８は、システム・メモリ１０１６を含むがこれに限定されないシステム構成要素を処理ユニット１０１４に結合する。処理ユニット１０１４は、様々な利用可能なプロセッサのいずれかとすることができる。デュアル・マイクロプロセッサおよび他のマルチプロセッサ・アーキテクチャも処理ユニット１０１４として採用することができる。システム・バス１０１８は、インダストリアル・スタンダード・アーキテクチャ（ＩＳＡ）、マイクロチャネル・アーキテクチャ（ＭＳＡ）、拡張ＩＳＡ（ＥＩＳＡ）、インテリジェント・ドライブ・エレクトロニクス（ＩＤＥ）、ＶＥＳＡローカル・バス（ＶＬＢ）、周辺機器相互接続（ＰＣＩ）、カード・バス、ユニバーサル・シリアル・バス（ＵＳＢ）、アドバンスト・グラフィックス・ポート（ＡＧＰ）、ファイアワイヤ（ＩＥＥＥ１３９４）、および小規模コンピュータ・システム・インターフェース（ＳＣＳＩ）を含むがこれらに限定されない任意の様々な利用可能なバス・アーキテクチャを使用する、メモリ・バスもしくはメモリ・コントローラ、周辺バスもしくは外部バス、またはローカル・バスあるいはその組合せを含む、いくつかのタイプのバス構造体のいずれかとすることができる。
【0105】
システム・メモリ１０１６は、揮発性メモリ１０２０および不揮発性メモリ１０２２を含むこともできる。起動中などにコンピュータ１０１２内の要素間で情報を転送するための基本ルーチンを含む基本入出力システム（ＢＩＯＳ）は、不揮発性メモリ１０２２に記憶される。コンピュータ１０１２は、取り外し可能／取り外し不可能な揮発性／不揮発性コンピュータ記憶媒体を含むこともできる。図１０は、例えば、ディスク・ストレージ１０２４を示す。ディスク・ストレージ１０２４は、磁気ディスク・ドライブ、フロッピ（Ｒ）・ディスク・ドライブ、テープ・ドライブ、Ｊａｚドライブ、Ｚｉｐドライブ、ＬＳ－１００ドライブ、フラッシュ・メモリ・カード、またはメモリ・スティックなどのデバイスを含むこともできるが、これらに限定されない。ディスク・ストレージ１０２４は、記憶媒体を別個に、または他の記憶媒体と組み合わせて含むこともできる。システム・バス１０１８へのディスク・ストレージ１０２４の接続を容易にするために、典型的には、インターフェース１０２６などの取り外し可能または取り外し不可能なインターフェースが使用される。図１０は、ユーザと、好適な動作環境１０００に記載された基本的なコンピュータ・リソースとの間の仲介として作用するソフトウェアも示す。このようなソフトウェアは、例えば、オペレーティング・システム１０２８を含むこともできる。ディスク・ストレージ１０２４に記憶され得るオペレーティング・システム１０２８は、コンピュータ１０１２のリソースを制御および割り当てるように作用する。
【0106】
システム・アプリケーション１０３０は、例えばシステム・メモリ１０１６内またはディスク・ストレージ１０２４上のいずれかに記憶されたプログラム・モジュール１０３２およびプログラム・データ１０３４を介したオペレーティング・システム１０２８によるリソースの管理を活用する。本開示が様々なオペレーティング・システムまたはオペレーティング・システムの組合せを用いて実施され得ることを理解されたい。ユーザは、入力デバイス１０３６を介してコンピュータ１０１２にコマンドまたは情報を入力する。入力デバイス１０３６には、マウスなどのポインティング・デバイス、トラックボール、スタイラス、タッチ・パッド、キーボード、マイクロフォン、ジョイスティック、ゲーム・パッド、衛星受信アンテナ、スキャナ、ＴＶチューナ・カード、デジタル・カメラ、デジタル・ビデオ・カメラ、ウェブ・カメラなどが含まれるが、これらに限定されない。これらおよび他の入力デバイスは、インターフェース・ポート１０３８を経由してシステム・バス１０１８を介して処理ユニット１０１４に接続する。インターフェース・ポート１０３８には、例えば、シリアル・ポート、パラレル・ポート、ゲーム・ポート、およびユニバーサル・シリアル・バス（ＵＳＢ）が含まれる。出力デバイス１０４０は、入力デバイス１０３６と同じタイプのポートのうちのいくつかを使用する。したがって、例えば、ＵＳＢポートを使用して、コンピュータ１０１２に入力を提供し、コンピュータ１０１２から出力デバイス１０４０に情報を出力することができる。出力アダプタ１０４２は、出力デバイス１０４０の中でもとりわけ、特別なアダプタを必要とするモニタ、スピーカ、およびプリンタのような一部の出力デバイス１０４０が存在することを示すために設けられている。出力アダプタ１０４２には、限定ではなく例として、出力デバイス１０４０とシステム・バス１０１８との間の接続手段を提供するビデオ・カードおよびサウンド・カードが含まれる。リモート・コンピュータ１０４４など、他のデバイスまたはデバイスのシステムあるいはその両方が入力と出力との両方の機能を提供することに留意されたい。
【0107】
コンピュータ１０１２は、リモート・コンピュータ１０４４などの１つまたは複数のリモート・コンピュータへの論理接続を使用するネットワーク化された環境において動作することができる。リモート・コンピュータ１０４４は、コンピュータ、サーバ、ルータ、ネットワークＰＣ、ワークステーション、マイクロプロセッサ・ベースの機器、ピア・デバイスまたは他の共通ネットワーク・ノードなどとすることができ、典型的には、コンピュータ１０１２に関して説明した要素のうちの多くの要素またはすべての要素を含むこともできる。簡潔にするために、リモート・コンピュータ１０４４とともに、メモリ・ストレージ・デバイス１０４６のみを示している。リモート・コンピュータ１０４４は、ネットワーク・インターフェース１０４８を介してコンピュータ１０１２に論理的に接続され、さらに通信接続１０５０を介して物理的に接続される。ネットワーク・インターフェース１０４８は、ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）、ワイド・エリア・ネットワーク（ＷＡＮ）、セルラ・ネットワークなどの有線または無線あるいはその両方の通信ネットワークを包含する。ＬＡＮ技術には、ファイバ分散データ・インターフェース（ＦＤＤＩ）、銅線分散データ・インターフェース（ＣＤＤＩ）、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（Ｒ）、トークン・リングなどが含まれる。ＷＡＮ技術には、ポイント・ツー・ポイント・リンク、統合サービス・デジタル・ネットワーク（ＩＳＤＮ）およびその変形などの回路交換ネットワーク、パケット交換ネットワーク、ならびにデジタル加入者線（ＤＳＬ）が含まれるが、これらに限定されない。通信接続１０５０は、ネットワーク・インターフェース１０４８をシステム・バス１０１８に接続するために使用されるハードウェア／ソフトウェアを指す。説明を明確にするために、通信接続１０５０はコンピュータ１０１２の内部に示されているが、コンピュータ１０１２の外部とすることもできる。ネットワーク・インターフェース１０４８に接続するためのハードウェア／ソフトウェアは、例示のみを目的として、正規電話グレード・モデム、ケーブル・モデムおよびＤＳＬモデムを含むモデム、ＩＳＤＮアダプタ、ならびにＥｔｈｅｒｎｅｔ（Ｒ）カードなどの内部技術および外部技術を含むこともできる。
【0108】
本発明は、任意の可能な技術的詳細の統合レベルでのシステム、方法、装置、またはコンピュータ・プログラム製品あるいはその組合せであってもよい。コンピュータ・プログラム製品は、プロセッサに本発明の態様を実施させるためのコンピュータ可読プログラム命令を有するコンピュータ可読記憶媒体（または複数の媒体）を含むことができる。コンピュータ可読記憶媒体は、命令実行デバイスが使用するための命令を保持および記憶することができる有形デバイスとすることができる。コンピュータ可読記憶媒体は、例えば、電子記憶デバイス、磁気記憶デバイス、光学記憶デバイス、電磁気記憶デバイス、半導体記憶デバイス、または上記の任意の好適な組合せとすることができるが、これらに限定されない。コンピュータ可読記憶媒体のより具体的な例の非網羅的なリストには以下のもの、すなわち、ポータブル・コンピュータ・ディスケット、ハード・ディスク、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、読取り専用メモリ（ＲＯＭ）、消去可能プログラマブル読取り専用メモリ（ＥＰＲＯＭまたはフラッシュ・メモリ）、スタティック・ランダム・アクセス・メモリ（ＳＲＡＭ）、ポータブル・コンパクト・ディスク読取り専用メモリ（ＣＤ－ＲＯＭ）、デジタル・バーサタイル・ディスク（ＤＶＤ）、メモリ・スティック、フロッピ（Ｒ）・ディスク、パンチカードまたは命令が記録された溝内の隆起構造体などの機械的に符号化されたデバイス、および上記の任意の好適な組合せを含むこともできる。本明細書で使用されるコンピュータ可読記憶媒体は、電波もしくは他の自由に伝播する電磁波、導波路もしくは他の伝送媒体を介して伝播する電磁波（例えば、光ファイバ・ケーブルを通る光パルス）、または電線を介して伝送される電気信号などの、一過性の信号自体であると解釈されるべきではない。
【0109】
本明細書に記載のコンピュータ可読プログラム命令は、コンピュータ可読記憶媒体からそれぞれのコンピューティング／処理デバイスに、または、ネットワーク、例えばインターネット、ローカル・エリア・ネットワーク、ワイド・エリア・ネットワーク、またはワイヤレス・ネットワークあるいはその組合せを介して外部コンピュータまたは外部記憶デバイスにダウンロードされ得る。ネットワークは、銅伝送ケーブル、光伝送ファイバ、ワイヤレス伝送、ルータ、ファイアウォール、スイッチ、ゲートウェイ・コンピュータ、またはエッジ・サーバあるいはその組合せを含むことができる。各コンピューティング／処理デバイスにおけるネットワーク・アダプタ・カードまたはネットワーク・インターフェースは、ネットワークからコンピュータ可読プログラム命令を受信し、そのコンピュータ可読プログラム命令を、それぞれのコンピューティング／処理デバイス内のコンピュータ可読記憶媒体での記憶のために転送する。本発明の動作を実行するためのコンピュータ可読プログラム命令は、アセンブラ命令、インストラクション・セット・アーキテクチャ（ＩＳＡ）命令、機械命令、機械依存命令、マイクロコード、ファームウェア命令、状態設定データ、集積回路用の構成データ、または、Ｓｍａｌｌｔａｌｋ（Ｒ）、Ｃ＋＋などのオブジェクト指向プログラミング言語および「Ｃ」プログラミング言語もしくは同様のプログラミング言語などの手続き型プログラミング言語を含む１つまたは複数のプログラミング言語の任意の組合せで書かれたソース・コードもしくはオブジェクト・コードとすることができる。コンピュータ可読プログラム命令は、スタンドアロン・ソフトウェア・パッケージとして全体がユーザのコンピュータ上で、一部がユーザのコンピュータ上で、一部がユーザのコンピュータ上かつ一部がリモート・コンピュータ上で、または全体がコンピュータ上もしくはサーバ上で実行され得る。後者のシナリオでは、リモート・コンピュータは、ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）もしくはワイド・エリア・ネットワーク（ＷＡＮ）を含む任意のタイプのネットワークを介してユーザのコンピュータに接続されることができ、または（例えば、インターネット・サービス・プロバイダを使用してインターネットを介して）外部コンピュータに接続されることができる。いくつかの実施形態では、本発明の態様を実行するために、例えば、プログラマブル・ロジック回路、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）、またはプログラマブル・ロジック・アレイ（ＰＬＡ）を含む電子回路が、コンピュータ可読プログラム命令の状態情報を利用して電子回路をパーソナライズすることによって、コンピュータ可読プログラム命令を実行することができる。
【0110】
本発明の態様は、本発明の実施形態による方法、装置（システム）、およびコンピュータ・プログラム製品のフローチャート図またはブロック図あるいはその両方を参照しながら本明細書で説明されている。フローチャート図またはブロック図あるいはその両方の各ブロック、およびフローチャート図またはブロック図あるいはその両方におけるブロックの組合せは、コンピュータ可読プログラム命令によって実施され得ることが理解されよう。これらのコンピュータ可読プログラム命令は、コンピュータまたは他のプログラマブル・データ処理装置のプロセッサを介して実行される命令が、フローチャートまたはブロック図あるいはその両方の１つまたは複数のブロックで指定された機能／動作を実施する手段を作り出すように、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、または他のプログラマブル・データ処理装置のプロセッサに提供されて、マシンを作り出すものとすることができる。また、これらのコンピュータ可読プログラム命令は、命令が記憶されたコンピュータ可読記憶媒体が、フローチャートまたはブロック図あるいはその両方の１つまたは複数のブロックで指定された機能／動作の態様を実施する命令を含む製造品を含むように、コンピュータ可読記憶媒体に記憶され、コンピュータ、プログラマブル・データ処理装置、または他のデバイスあるいはその組合せに対して特定の方式で機能するように指示できるものとすることもできる。また、コンピュータ可読プログラム命令は、コンピュータ、他のプログラマブル装置、または他のデバイスで実行される命令が、フローチャートまたはブロック図あるいはその両方の１つまたは複数のブロックで指定された機能／動作を実施するように、コンピュータ実施プロセスを作り出すべくコンピュータ、他のプログラマブル・データ処理装置、または他のデバイスにロードされて、コンピュータ、他のプログラマブル装置、または他のデバイス上で一連の演算動作を実行させるものとすることもできる。
【0111】
図中のフローチャートおよびブロック図は、本発明の様々な実施形態によるシステム、方法およびコンピュータ・プログラム製品の可能な実装形態のアーキテクチャ、機能、および動作を示す。これに関して、フローチャートまたはブロック図の各ブロックは、指定された論理機能を実装するための１つまたは複数の実行可能命令を含む、モジュール、セグメント、または命令の一部を表すことができる。いくつかの代替の実装形態では、ブロックに記載された機能を、図に記載された順序とは異なる順序で行うことができる。例えば、連続して示されている２つのブロックを、実際には、関与する機能に応じて、実質的に同時に実行することができ、または場合によっては、それらのブロックを逆の順序で実行することができる。ブロック図またはフローチャート図あるいはその両方の各ブロック、およびブロック図またはフローチャート図あるいはその両方におけるブロックの組合せは、指定された機能または動作を実行するか、あるいは専用ハードウェアとコンピュータ命令との組合せを遂行する専用ハードウェア・ベースのシステムによって実装され得ることにも留意されたい。
【0112】
本主題について、１つまたは複数のコンピュータ上で動作するコンピュータ・プログラム製品のコンピュータ実行可能命令の一般的なコンテキストで上述したが、当業者には、本開示がまた、他のプログラム・モジュールと組み合わせて実施され得ることが理解されよう。一般に、プログラム・モジュールには、特定のタスクを実行する、または特定の抽象データ型を実装する、あるいはその両方を行うルーチン、プログラム、構成要素、データ構造などが含まれる。また、当業者には、本発明のコンピュータ実施方法が、シングル・プロセッサまたはマルチプロセッサ・コンピュータ・システム、ミニコンピューティング・デバイス、メインフレーム・コンピュータ、ならびにコンピュータ、ハンドヘルド・コンピューティング・デバイス（例えば、ＰＤＡ、電話）、マイクロプロセッサ・ベースのまたはプログラム可能なコンシューマ向けのまたは産業用の電子機器などを含む他のコンピュータ・システム構成で実施され得ることが理解されよう。例示した態様は、通信ネットワークを介してリンクされたリモート処理デバイスによってタスクが実行される分散コンピューティング環境において実施され得る。しかしながら、本開示のすべての態様ではないとしてもいくつかの態様は、スタンドアロン・コンピュータ上で実施され得る。分散コンピューティング環境では、プログラム・モジュールは、ローカルとリモート両方のメモリ・ストレージ・デバイスに配置され得る。例えば、１つまたは複数の実施形態では、コンピュータ実行可能構成要素は、１つまたは複数の分散メモリ・ユニットを含むか、またはそれから構成され得るメモリから実行され得る。本明細書で使用される「メモリ」および「メモリ・ユニット」という用語は交換可能である。さらに、本明細書に記載の１つまたは複数の実施形態は、コンピュータ実行可能構成要素のコードを分散方式で実行することができ、例えば、複数のプロセッサが、組み合わされてまたは協働して、１つまたは複数の分散メモリ・ユニットからのコードを実行することができる。本明細書で使用する「メモリ」という用語は、１つの場所にある単一のメモリもしくはメモリ・ユニット、または１つもしくは複数の場所にある複数のメモリもしくはメモリ・ユニットを包含することができる。
【0113】
本出願で使用する「構成要素」、「システム」、「プラットフォーム」、「インターフェース」などの用語は、１つまたは複数の特定の機能性を有するコンピュータ関連のエンティティ、または演算マシンに関連するエンティティを指すか、またはそれらを含むか、あるいはその両方とすることができる。本明細書で開示されるエンティティは、ハードウェア、ハードウェアとソフトウェアとの組合せ、ソフトウェア、または実行中のソフトウェアのいずれかとすることができる。例えば、構成要素は、プロセッサ上で動作するプロセス、プロセッサ、オブジェクト、実行ファイル、実行スレッド、プログラム、またはコンピュータあるいはその組合せとすることができるが、これらに限定されない。例として、サーバ上で動作するアプリケーションとそのサーバとの両方を、構成要素とすることができる。１つまたは複数の構成要素がプロセスまたは実行スレッドあるいはその両方内に存在することができ、構成要素は、１つのコンピュータ上に局在しているか、または２つ以上のコンピュータ間に分散しているか、あるいはその両方とすることができる。別の例では、それぞれの構成要素は、様々なデータ構造が記憶された様々なコンピュータ可読媒体から実行することができる。構成要素は、１つまたは複数のデータ・パケット（例えば、ローカル・システムまたは分散システム内の別の構成要素と、またはインターネットなどのネットワークを経由して他のシステムと、あるいはその両方と信号を介して対話する１つの構成要素からのデータ）を有する信号などに従って、ローカルまたはリモートあるいはその両方のプロセスを介して通信することができる。別の例として、構成要素は、プロセッサによって実行されるソフトウェアまたはファームウェア・アプリケーションによって動作する電気回路または電子回路によって動作する機械部品によって提供される特定の機能を有する装置とすることができる。このような場合、プロセッサは装置の内部にあっても外部にあってもよく、ソフトウェアまたはファームウェア・アプリケーションの少なくとも一部を実行することができる。さらに別の例として、構成要素は、機械部品なしで電子構成要素を介して特定の機能を提供する装置とすることができ、電子構成要素は、電子構成要素の機能を少なくとも部分的に与えるソフトウェアまたはファームウェアを実行するプロセッサまたは他の手段を含むことができる。一態様では、構成要素は、例えばクラウド・コンピューティング・システム内の仮想マシンを介して電子構成要素をエミュレートすることができる。
【0114】
さらに、「または」という用語は、排他的な「または」ではなく、包括的な「または」を意味することを意図している。すなわち、特に指定のない限り、または文脈から明らかでない限り、「Ｘは、ＡまたはＢを採用する」は、自然な包括的置換のうちのいずれかを意味することを意図している。すなわち、ＸがＡを採用する、ＸがＢを採用する、またはＸがＡとＢの両方を採用する場合、上記の事例のいずれにおいても「Ｘは、ＡまたはＢを採用する」を満たしている。さらに、本明細書および添付の図面で使用される冠詞「１つの（ａ）」および「１つの（ａｎ）」は、特に指定のない限り、または文脈から単数形を対象とすることが明らかでない限り、一般に、「１つまたは複数」を意味すると解釈されるべきである。本明細書で使用する「例」または「例示的」という用語あるいはその両方は、例、事例、または例示としての役割を果たすものとして利用される。誤解を避けるために、本明細書に開示された主題は、そのような例に限定されない。さらに、「例」または「例示的」という用語あるいはその両方として本明細書に記載されているいずれの態様または設計も、他の態様または設計と比較して必ずしも好ましいまたは有利であると解釈されるべきではなく、当業者に知られている同等の例示的な構造および技術を排除することを意味するものでもない。
【0115】
「プロセッサ」という用語は、本明細書で使用される場合、シングルコア・プロセッサ、ソフトウェア・マルチスレッド実行能力を有するシングル・プロセッサ、マルチコア・プロセッサ、ソフトウェア・マルチスレッド実行能力を有するマルチコア・プロセッサ、ハードウェア・マルチスレッド技術を有するマルチコア・プロセッサ、並列プラットフォーム、および分散型共有メモリを有する並列プラットフォームを含むがこれらに限定されない、実質的に任意のコンピューティング処理ユニットまたはデバイスを指すことができる。さらに、プロセッサは、集積回路、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、デジタル・シグナル・プロセッサ（ＤＳＰ）、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）、プログラマブル・ロジック・コントローラ（ＰＬＣ）、複合プログラマブル・ロジック・デバイス（ＣＰＬＤ）、ディスクリート・ゲートもしくはトランジスタ・ロジック、ディスクリート・ハードウェア構成要素、または本明細書に記載の機能を実行するように設計されたそれらの任意の組合せを指すことができる。また、プロセッサは、ユーザ機器の空間使用を最適化するまたは性能を高めるために、分子および量子ドット・ベースのトランジスタ、スイッチ、およびゲートなどであるがこれらに限定されないナノスケール・アーキテクチャを利用することができる。プロセッサは、コンピューティング処理ユニットの組合せとして実装されることも可能である。本開示では、「ストア」、「ストレージ」、「データ・ストア」、「データ・ストレージ」、「データベース」という用語、ならびに構成要素の動作および機能に関連する実質的に任意の他の情報ストレージ構成要素は、「メモリ構成要素」、「メモリ」において具現化されたエンティティ、またはメモリを含む構成要素を指すために用いられる。本明細書に記載のメモリまたはメモリ構成要素あるいはその両方が、揮発性メモリもしくは不揮発性メモリのいずれかであり得るか、または揮発性メモリと不揮発性メモリの両方を含み得ることを理解されたい。限定ではなく例として、不揮発性メモリは、読取り専用メモリ（ＲＯＭ）、プログラマブルＲＯＭ（ＰＲＯＭ）、電気的プログラマブルＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ）、電気的消去可能ＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、フラッシュ・メモリ、または不揮発性ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）（例えば、強誘電体ＲＡＭ（ＦｅＲＡＭ））を含むことができる。揮発性メモリは、例えば、外部キャッシュ・メモリとして作用し得るＲＡＭを含むことができる。限定ではなく例として、ＲＡＭは、シンクロナスＲＡＭ（ＳＲＡＭ）、ダイナミックＲＡＭ（ＤＲＡＭ）、シンクロナスＤＲＡＭ（ＳＤＲＡＭ）、ダブル・データ・レートＳＤＲＡＭ（ＤＤＲ ＳＤＲＡＭ）、拡張ＳＤＲＡＭ（ＥＳＤＲＡＭ）、シンクリンクＤＲＡＭ（ＳＬＤＲＡＭ）、ダイレクト・ラムバスＲＡＭ（ＤＲＲＡＭ）、ダイレクト・ラムバス・ダイナミックＲＡＭ（ＤＲＤＲＡＭ）、およびラムバス・ダイナミックＲＡＭ（ＲＤＲＡＭ）などの多くの形式で利用可能である。さらに、本明細書のシステムまたはコンピュータ実施方法の開示されたメモリ構成要素は、これらを含むことに限定されないが、これらおよび任意の他の好適なタイプのメモリを含むことを意図している。
【0116】
上記で説明したものは、システム、およびコンピュータ実施方法の例を含むにすぎない。当然ながら、本開示を説明するために、構成要素またはコンピュータ実施方法あるいはその両方の考えられるすべての組合せを説明することは不可能であるが、当業者であれば、本開示の多くのさらなる組合せおよび置換えが可能であると理解することができる。さらに、「含む」、「有する」、「所有する」などの用語が、詳細な説明、特許請求の範囲、添付書類および図面で使用される限り、そのような用語は、特許請求の範囲において「備える」という用語が移行語として用いられる際に解釈される場合と同様に、包括的であることを意図している。
【0117】
様々な実施形態の説明を例示の目的で提示してきたが、この説明は、網羅的であることも、開示された実施形態に限定されることも意図していない。当業者には、説明した実施形態の範囲および思想から逸脱することなく多くの修正形態および変形形態が明らかであろう。本明細書で使用される用語は、実施形態の原理、実際の適用例、もしくは市場で見られる技術を超える技術的な改良を最もよく説明するように、または本明細書で開示された実施形態を当業者が理解することが可能になるように選択されたものである。
【図1A】
【図1B】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図4A】
【図4B】
【図5】
【図6A】
【図6B】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
