超伝導量子ビットに向けた強磁性ジョセフソン接合における臨界電流密度の障壁層膜厚依存性の評価

摘要

近年、量子計算機の実現に向けて、超伝導量子ビットが注目されている。現在の主要課題としては、スケーラビリティの向上とコヒーレンス時間の改善が挙げられる。その中で我々は、超伝導磁束量子ビットに強磁性ジョセフソン接合（超伝導体／絶縁体／強磁性体／超伝導体接合）を組み込hだ π量子ビットの開発に取り組hでいる。Π量子ビットでは、強磁性ジョセフソン接合（π接合）における位相シフトを利用することで、従来の磁束量子ビットに必要であった外部磁場の印加が不要となるため、スケーラビリティの大幅な向上が期待されている。また、絶縁層を組み込むことにより、従来の超伝導体／強磁性体／超伝導体接合によるπ接合に比べ、準粒子散逸に起因するデコヒーレンスの抑制も期待される。これまで我々は、高いコヒーレンス性が期待されるTiNバッファ層付き Si 基板[4]を用いた強磁性ジョセフソン接合の作製に成功している (Fig. 1) 。