Skip to main content
CenXiv.org
此网站处于试运行阶段,支持我们!
我们衷心感谢所有贡献者的支持。
贡献
赞助
cenxiv logo > cond-mat > arXiv:2504.02500

帮助 | 高级搜索

凝聚态物理 > 超导性

arXiv:2504.02500 (cond-mat)
[提交于 2025年4月3日 ]

标题: 基于约瑟夫森结的量子处理单元概述

标题: An Overview of Josephson Junctions Based QPUs

Authors:Omid Mohebi, Alireza Hesam Mohseni
摘要: 基于超导约瑟夫森结的量子处理单元(QPUs)有望推动量子计算的重大进步。 然而,它们面临关键挑战。 退相干、可扩展性限制以及纠错开销阻碍了实用且容错的实现。 本文通过探索基础量子现象和实际工程挑战来研究这些问题。 我们分析了决定超导量子比特行为的关键量子力学原理,如叠加态、纠缠态和退相干。 我们还详细讨论了量子隧穿效应、库珀对形成以及约瑟夫森结的操作机制。 此外,我们对替代架构进行了比较分析,包括离子阱系统和光子系统。 这种比较突显了基于约瑟夫森结的QPUs的独特优势与权衡。 我们的研究强调了材料创新和优化控制技术的关键作用。 这些进展对于减轻噪声和退相干、实现稳健且可扩展的量子计算至关重要。
摘要: Quantum processing units (QPUs) based on superconducting Josephson junctions promise significant advances in quantum computing. However, they face critical challenges. Decoherence, scalability limitations, and error correction overhead hinder practical, fault-tolerant implementations. This paper investigates these issues by exploring both fundamental quantum phenomena and practical engineering challenges. We analyze key quantum mechanical principles such as superposition, entanglement, and decoherence that govern the behavior of superconducting qubits. We also discuss quantum tunneling, Cooper pair formation, and the operational mechanics of Josephson junctions in detail. Additionally, we present a comparative analysis with alternative architectures, including ion trap and photonic systems. This comparison highlights the unique advantages and trade-offs of Josephson junction-based QPUs. Our findings emphasize the critical role of material innovations and optimized control techniques. These advances are essential for mitigating noise and decoherence and for realizing robust, scalable quantum computing.
评论: 21页,3幅图
主题: 超导性 (cond-mat.supr-con) ; 新兴技术 (cs.ET); 量子物理 (quant-ph)
引用方式: arXiv:2504.02500 [cond-mat.supr-con]
  (或者 arXiv:2504.02500v1 [cond-mat.supr-con] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2504.02500
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI

提交历史

来自: Omid Mohebi [查看电子邮件]
[v1] 星期四, 2025 年 4 月 3 日 11:26:52 UTC (1,696 KB)
全文链接:

获取论文:

    查看标题为《》的 PDF
  • 查看中文 PDF
  • 查看 PDF
  • HTML(实验性)
  • TeX 源代码
  • 其他格式
许可图标 查看许可
当前浏览上下文:
quant-ph
< 上一篇   |   下一篇 >
新的 | 最近的 | 2025-04
切换浏览方式为:
cond-mat
cond-mat.supr-con
cs
cs.ET

参考文献与引用

  • NASA ADS
  • 谷歌学术搜索
  • 语义学者
a 导出 BibTeX 引用 加载中...

BibTeX 格式的引用

×
数据由提供:

收藏

BibSonomy logo Reddit logo

文献和引用工具

文献资源探索 (什么是资源探索?)
连接的论文 (什么是连接的论文?)
Litmaps (什么是 Litmaps?)
scite 智能引用 (什么是智能引用?)

与本文相关的代码,数据和媒体

alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)

演示

复制 (什么是复制?)
Hugging Face Spaces (什么是 Spaces?)
TXYZ.AI (什么是 TXYZ.AI?)

推荐器和搜索工具

影响之花 (什么是影响之花?)
核心推荐器 (什么是核心?)
IArxiv 推荐器 (什么是 IArxiv?)
  • 作者
  • 地点
  • 机构
  • 主题

arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目

arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。

与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。

有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.

这篇论文的哪些作者是支持者? | 禁用 MathJax (什么是 MathJax?)
  • 关于
  • 帮助
  • contact arXivClick here to contact arXiv 联系
  • 订阅 arXiv 邮件列表点击这里订阅 订阅
  • 版权
  • 隐私政策
  • 网络无障碍帮助
  • arXiv 运营状态
    通过...获取状态通知 email 或者 slack

京ICP备2025123034号