(57)【要約】  量子ビットのアンテナに基づく熱アニーリングを容易にするシステムおよび手法が提供される。一例では、高周波エミッタ、送信器、および／またはアンテナが、１つ以上のコンデンサ・パッドのセットに結合されたジョセフソン接合を含んでいる超伝導量子ビット・チップの上に配置される。高周波エミッタ、送信器、および／またはアンテナは、コンデンサ・パッドのセットの上に電磁信号を放射する。コンデンサ・パッドは、受信アンテナとして機能し、電磁信号を受信する。電磁信号の受信時に、交流電流および／または交流電圧がコンデンサ・パッド内に誘導され、この電流および／または電圧がパッドおよびジョセフソン接合を加熱する。ジョセフソン接合の加熱は、その物理的特性を変更し、ジョセフソン接合をアニールする。別の例では、エミッタが、超伝導量子ビット・チップ上の隣接する量子ビットの不要なアニーリングを防ぐように、電磁信号を方向付ける。
2021535592.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の高周波（ＲＦ）エミッタを介して、第１の電磁信号を、超伝導量子ビット・チップの第１のジョセフソン接合の１つまたは複数のコンデンサ・パッドの第１のセットの上に放射することであって、前記放射が、交流電流または交流電圧を前記１つまたは複数のコンデンサ・パッドの第１のセット内に誘導し、それによって、前記第１のジョセフソン接合を加熱する、前記放射することと、
前記第１のＲＦエミッタによって、前記第１の電磁信号による前記超伝導量子ビット・チップ上の第２のジョセフソン接合のアニーリングを防ぐように、前記第１の電磁信号を、前記第１のジョセフソン接合の前記１つまたは複数のコンデンサ・パッドの第１のセットに向かって局所化することと、
前記第１のＲＦエミッタによって、前記放射に基づいて前記第１のジョセフソン接合をアニールすることとを含む、コンピュータ実装方法。
【請求項２】
前記第１のジョセフソン接合の前記アニーリングの定義されたレベルを生成するように、前記第１の電磁信号の期間、周波数、または大きさのうちの少なくとも１つを制御することをさらに含む、請求項１に記載のコンピュータ実装方法。
【請求項３】
前記第１のジョセフソン接合の前記アニーリングの前記定義されたレベルを達成することに基づいて、前記第１の電磁信号の放射を停止することをさらに含む、請求項２に記載のコンピュータ実装方法。
【請求項４】
第２のＲＦエミッタによって、第２の電磁信号を前記第２のジョセフソン接合の１つまたは複数のコンデンサ・パッドの第２のセットに向かって放射して局所化することによって、前記第２のジョセフソン接合をアニールすることをさらに含み、前記第２の電磁信号の前記放射および局所化が、前記第１の電磁信号の前記放射および局所化とは独立して同時に、または連続して発生し、それによって、前記第１のジョセフソン接合および前記第２のジョセフソン接合の独立した同時の、または連続的な局所化されたアニーリングをそれぞれ容易にする、請求項１に記載のコンピュータ実装方法。
【請求項５】
前記第１のＲＦエミッタが前記第１のジョセフソン接合の前記１つまたは複数のコンデンサ・パッドの第１のセットの上に配置され、前記第２のＲＦエミッタが前記第２のジョセフソン接合の前記１つまたは複数のコンデンサ・パッドの第２のセットの上に配置される、請求項４に記載のコンピュータ実装方法。
【請求項６】
前記第１の電磁信号の周波数が電磁スペクトルのマイクロ波領域に属する、請求項１に記載のコンピュータ実装方法。
【請求項７】
１つまたは複数のコンデンサ・パッドの第１のセットとの第１のジョセフソン接合を含む超伝導量子ビット・チップと、
前記超伝導量子ビット・チップの上に配置され、第１の電磁信号を前記１つまたは複数のコンデンサ・パッドの第１のセットの上に放射する第１の高周波（ＲＦ）エミッタであって、前記第１の電磁信号の受信に基づいて、前記１つまたは複数のコンデンサ・パッドの第１のセットが、前記第１のジョセフソン接合からの定義された距離以内に、交流電流または交流電圧を生成し、それによって、前記第１のジョセフソン接合をアニールする、前記第１の高周波（ＲＦ）エミッタと、
１つまたは複数のコンデンサ・パッドの第２のセットを含む、前記超伝導量子ビット・チップ上の第２のジョセフソン接合とを備える装置であって、前記第１のＲＦエミッタが、前記第１の電磁信号による前記第２のジョセフソン接合のアニーリングを防ぐように、前記第１の電磁信号を、前記第１のジョセフソン接合の前記１つまたは複数のコンデンサ・パッドの第１のセットに向かって局所化する、装置。
【請求項８】
前記第１のＲＦエミッタが、前記第１のジョセフソン接合の前記アニーリングの定義されたレベルを生成するように、前記第１の電磁信号の期間、周波数、または大きさのうちの少なくとも１つを制御する、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記第１のＲＦエミッタが、前記第１のジョセフソン接合の前記アニーリングの前記定義されたレベルを達成することに応答して、前記第１の電磁信号の放射を停止する、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記超伝導量子ビット・チップの上に配置され、第２の電磁信号を前記１つまたは複数のコンデンサ・パッドの第２のセットに向かって放射して局所化し、それによって、前記第２のジョセフソン接合をアニールする、第２のＲＦエミッタをさらに備え、前記第２のＲＦエミッタが、前記第２の電磁信号を、前記第１のＲＦエミッタが前記第１の電磁信号を放射して局所化するのとは独立して同時に、または連続して放射して局所化し、それによって、前記第１のジョセフソン接合および前記第２のジョセフソン接合の独立した同時の、または連続的な局所化されたアニーリングをそれぞれ容易にする、請求項７に記載の装置。
【請求項１１】
前記第１の電磁信号の周波数が電磁スペクトルのマイクロ波領域に属する、請求項７に記載の装置。
【請求項１２】
前記第１のＲＦエミッタのサイズが、前記第１のジョセフソン接合の前記１つまたは複数のコンデンサ・パッドの第１のセットに一致するように決定される、請求項７に記載の装置。
【請求項１３】
前記第１の電磁信号の第１の波長が、前記１つまたは複数のコンデンサ・パッドの第１のセットの第１の物理的寸法の約４倍以上である、請求項７に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は量子ビット・アニーリングに関連しており、より詳細には、アンテナを使用して量子ビット・アニーリングを容易にすることに関連している。
【背景技術】
【０００２】
量子ビット（例えば、量子２進数）は、古典的ビットの量子力学的類似物である。古典的ビットは、２つの基礎状態（例えば、０または１）のうちの１つのみを持つことができるが、量子ビットは、これらの基礎状態の重ね合わせ（例えば、α｜０＞＋β｜１＞、αおよびβは、｜α｜２＋｜β｜２＝１となるような複素スカラーである）を持つことができ、理論的には、複数の量子ビットが、同じ数の古典的ビットよりも指数関数的に多い情報を保持することができる。したがって、量子コンピュータ（例えば、古典的ビットのみではなく量子ビットを採用するコンピュータ）は、理論的には、古典的コンピュータにとって極めて難しい問題を素早く解くことができる。量子コンピュータの有効性は、多量子ビット・チップの製造および処理を改良することによって、改善することができる。周波数衝突または量子クロストーク（quantum cross-talk）（例えば、複数の隣接する量子ビットが、過度に類似する共振周波数を有しているため、互いに望ましくない相互作用がある）あるいはその両方の現象に起因して、量子ビットの周波数を正確に調整する能力または正確に変更する能力あるいはその両方が、多量子ビット・チップの構築において最も重要になる。そのような周波数制御の従来の解決策は、可変周波数量子ビットの調整および固定周波数量子ビットの熱アニーリングを含む。可変周波数量子ビットは、外部磁場への暴露によって調整することができる共振周波数を有するが、量子ビット・チップ上で必要になる追加の同調回路が、複雑さおよびノイズを不必要に増やす。量子ビットの物理的特性（例えば、共振周波数）を変更するための量子ビットの加熱を伴う固定周波数量子ビットの熱アニーリングは、（超伝導状態に適合する極低温度で実現される）量子ビットの動作中に、そのようなノイズを導入しない。従来、量子ビットの熱アニーリングは、フォトニック・チップを使用することによって実行されており、レーザー光源がマッハツェンダー・スイッチ（室温または超伝導状態以外の温度で実現される）を介してフォトニック・チップ上の様々な位置に物理的に送られる。そのようなシステムでは、多量子ビット・チップ上の複数の量子ビットの並列なアニーリングが可能であるが、フォトニック・チップ上の各位置での最大レーザー出力（したがって、例えば最大アニーリング能力）は、チップ上の他の位置に送られる出力の量によって決まる（例えば、レーザー光源からより多くの出力が位置１に送られる場合、位置２に同時に送るために使用可能なレーザー光源からの出力は少なくなる）。したがって、従来の量子ビットのレーザー・アニーリングは、量子ビットの同時の／並列なアニーリングではなく、連続的アニーリングに最も適している。したがって、従来の量子ビット・アニーリングは、多量子ビット・チップ上の１つまたは複数の量子ビットの独立した、または同時の、あるいはその両方の局所的アニーリングを容易にすることができない。
【発明の概要】
【０００３】
以下に、本発明の１つまたは複数の実施形態の基本的理解を可能にするための概要を示す。この概要は、主要な要素または重要な要素を特定するよう意図されておらず、本発明の特定の実施形態のいずれの範囲または特許請求の範囲のいずれの範囲も正確に説明するよう意図されていない。この概要の唯一の目的は、後で提示されるより詳細な説明のための前置きとして、概念を簡略化された形態で提示することである。本明細書に記載された本発明の実施形態では、アンテナに基づく量子ビット・アニーリングを容易にするシステムおよび方法が説明される。
【０００４】
本発明の実施形態によれば、システムは、１つまたは複数のコンデンサ・パッドの第１のセットとの第１のジョセフソン接合を含む超伝導量子ビット・チップを備えることができる。このシステムは、超伝導量子ビット・チップの上に配置された第１の高周波（ＲＦ：radio frequency）エミッタを備えることもできる。第１のＲＦエミッタは、第１の電磁信号を１つまたは複数のコンデンサ・パッドの第１のセットの上に放射することができる。第１の電磁信号の受信に基づいて、１つまたは複数のコンデンサ・パッドの第１のセットは、第１のジョセフソン接合からの定義された距離以内に、交流電流または交流電圧を生成することができる。次に、生成された交流電流または交流電圧は、第１のジョセフソン接合をアニールすることができる。これによって提供される利点は、超伝導量子ビット・チップ上の既存の量子回路を活用して（例えば、フォトニック・レーザーの代わりに、アンテナに基づく電磁波を介して）１つまたは複数の量子ビットを熱的にアニールする（例えば、量子ビットまたは量子ビット・チップの既存の構造／回路を変更する必要なく、量子ビットをアニールする）、新しい手法を容易にすることである。任意選択的に、このシステムは、１つまたは複数のコンデンサ・パッドの第２のセットとの、超伝導量子ビット・チップ上の第２のジョセフソン接合を備えることができる。そのような場合、第１のＲＦエミッタは、第１の電磁信号による第２のジョセフソン接合のアニーリングを防ぐように、第１の電磁信号を、第１のジョセフソン接合の１つまたは複数のコンデンサ・パッドの第１のセットに向かって局所化することができる。これによって提供される利点は、独立した量子ビット・アニーリング（例えば、量子ビットの各々が、アニーリングの個々のレベル、または個別のレベル、または異なるレベル、あるいはその組み合わせを実現できるように、隣接する量子ビットの特性に望ましくない影響を与えずに、多量子ビット・チップ上の１つの量子ビットをアニールすること）を容易にすることである。このシステムは、任意選択的に、第２のＲＦエミッタをさらに備えることができる。第２のＲＦエミッタは、第２の電磁信号を、１つまたは複数のコンデンサ・パッドの第２のセットに向かって放射して局所化し、それによって、第２のジョセフソン接合をアニールすることができる。さらに、第２のＲＦエミッタは、第１のＲＦエミッタが第１の電磁信号を放射して局所化するのとは独立して同時に、または連続して、第２の電磁信号を放射して局所化することができ、それによって、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の独立した同時の、または連続的な局所化されたアニーリングをそれぞれ容易にする。これの利点は、多量子ビット・チップ上の複数の量子ビットの独立した局所化されたアニーリングまたは同時の／並列な局所化されたアニーリングあるいはその両方（例えば、各量子ビットが、隣接する量子ビットのアニーリングのレベルと異なることができるアニーリングの個別のレベルを実現できるように、同じチップ上の２つ以上の量子ビットを同時に独立してアニールすること）を容易にし、それによって、アニーリング・プロセス全体を促進し、連続的アニーリングと比較して時間を節約することに加えて、周波数割り当てを改善し、量子クロストークを低減することである。
【０００５】
本発明の実施形態によれば、コンピュータ実装方法は、第１のＲＦエミッタを介して、第１の電磁信号を超伝導量子ビット・チップの第１のジョセフソン接合の１つまたは複数のコンデンサ・パッドの第１のセットの上に放射することを含むことができる。この放射によって、１つまたは複数のコンデンサ・パッドの第１のセット内に、交流電流または交流電圧を誘導することができる。次に、この交流電流または交流電圧が、第１のジョセフソン接合を加熱し、それによって、放射に基づいて第１のジョセフソン接合をアニールすることができる。これの利点は、超伝導量子ビット・チップ上の既存の量子回路を活用して量子ビットを熱的にアニールする新しい手法を容易にする（例えば、超伝導量子ビット・チップ上の既存の量子回路を変更する必要をなくす）ことである。任意選択的に、この方法は、第１のＲＦエミッタによって、第１の電磁信号を、第１のジョセフソン接合の１つまたは複数のコンデンサ・パッドの第１のセットに向かって局所化することをさらに含むことができる。これによって、第１の電磁信号による超伝導量子ビット・チップ上の第２のジョセフソン接合のアニーリングを防ぐことができる。これの利点は、複数の量子ビットの独立したアニーリング（例えば、多量子ビット・チップ上の他の近くの量子ビットに望ましくない影響を与えず／そのような量子ビットをアニールせずに、多量子ビット・チップ上の１つの量子ビットをアニーリングの定義されたレベルにアニールすること）を容易にすることである。任意選択的に、この方法は、第２のＲＦエミッタによって、第２の電磁信号を第２のジョセフソン接合の１つまたは複数のコンデンサ・パッドの第２のセットに向かって放射して局所化することによって、第２のジョセフソン接合をアニールすることをさらに含むことができる。さらに、第２の電磁信号の放射および局所化は、第１の電磁信号の放射および局所化とは独立して同時に、または連続して、発生することができる。これによって、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の独立した同時の、または連続的な局所化されたアニーリングをそれぞれ容易にすることができる。これの利点は、多量子ビット・チップ上の複数の量子ビットの独立した同時の局所化されたアニーリング（例えば、多量子ビット・チップ上の各量子ビットがアニーリングの個別のレベルを実現できるように、かつ多量子ビット・チップ上の個々の量子ビットのアニーリングの個別のレベルが異なることができるように、多量子ビット・チップ上の２つ以上の量子ビットを同時にアニールすること）を容易にすることである。
【０００６】
本発明の実施形態によれば、装置は、１つまたは複数のコンデンサ・パッドの第１のセットおよび第１のジョセフソン接合と共に第１の量子ビットを含む超伝導量子ビット・チップを備えることができる。この装置は、超伝導量子ビット・チップの上に位置する第１のアンテナを備えることもできる。第１のアンテナは、第１の電磁波を１つまたは複数のコンデンサ・パッドの第１のセットの上に放射することができる。次に、第１の電磁波は第１の量子ビットを加熱し、それによって、第１の量子ビットの第１のジョセフソン接合をアニールすることができる。これの利点は、超伝導量子ビット・チップ上の既存の量子回路を利用して量子ビット・アニーリングの新しい手法を容易にし、それによって、特殊なアニーリング／同調回路を使用してチップを改良する必要性をなくすことである。任意選択的に、第１のアンテナは、第１の量子ビットの第１のジョセフソン接合のアニーリングの定義されたレベルを実現するように、第１の電磁波の期間、周波数、または大きさのうちの少なくとも１つを調整することができる。これの利点は、放射される電磁波の特性を制御／調整することによって、量子ビットによって実現されるアニーリングのレベルを制御できるように、量子ビットの独立したアニーリングを容易にすることである。
【０００７】
本発明の実施形態によれば、コンピュータ実装方法は、第１のアンテナを介して、第１の電磁波を超伝導量子ビット・チップの１つまたは複数のコンデンサ・パッドの第１のセットの上に放射することを含むことができる。次に、第１の電磁波は、超伝導量子ビット・チップの第１の量子ビットの第１のジョセフソン接合を加熱し、それによって、放射に基づいて第１の量子ビットの第１のジョセフソン接合をアニールすることができる。これの利点は、超伝導量子ビット・チップ上の既存の量子回路を利用して量子ビット・アニーリングの新しい手法を容易にし、それによって、特殊なアニーリング／同調回路を使用してチップを改良する必要性をなくすことである。任意選択的に、この方法は、第１の量子ビットの第１のジョセフソン接合のアニーリングの定義されたレベルを実現するように、第１の電磁波の期間、周波数、または大きさのうちの少なくとも１つを調整することをさらに含むことができる。これの利点は、放射される電磁波の特性を制御／調整することによって、量子ビットによって実現されるアニーリングのレベルを制御できるように、量子ビットの独立したアニーリングを容易にすることである。
【０００８】
本発明の実施形態によれば、デバイスは、１つまたは複数の量子ビットを含む超伝導量子ビット・チップを備えることができる。このデバイスは、１つまたは複数の電磁送信器を含んでいる半導体チップを備えることもできる。この半導体チップは、１つまたは複数の量子ビットのうちの少なくとも１つが、その上に、１つまたは複数の電磁送信器のうちの対応する１つを含んでいるように、超伝導量子ビット・チップに取り付けられ得る。次に、１つまたは複数の電磁送信器のうちの対応する１つは、局所化された電磁波を、１つまたは複数の量子ビットのうちの少なくとも１つの１つまたは複数のコンデンサ・パッドのセットに向かって放射することができる。次に、局所化された電磁波が１つまたは複数の量子ビットのうちの少なくとも１つを加熱し、それによって、１つまたは複数の量子ビットのうちの少なくとも１つのジョセフソン接合をアニールすることができる。これの利点は、多量子ビット・チップ上の複数の量子ビットの独立した同時のアニーリングを容易にすることである。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１Ａ】本発明の実施形態に従って、アンテナに基づく量子ビット・アニーリングを容易にするシステムの上面概略図である。
【図１Ｂ】本発明の実施形態に従って、アンテナに基づく量子ビット・アニーリングを容易にするシステムの側面概略図である。
【図２】本発明の実施形態に従って、アンテナに基づく量子ビット・アニーリングを容易にするシステムの等価回路図である。
【図３】本発明の実施形態に従って、アンテナに基づく量子ビット・アニーリングを容易にするコンピュータ実装方法のフロー図である。
【図４】本発明の実施形態に従って、アンテナに基づく量子ビット・アニーリングの定義されたレベルを実現するように電磁信号を制御することを容易にするコンピュータ実装方法のフロー図である。
【図５】本発明の実施形態に従って、アンテナに基づく量子ビット・アニーリングの定義されたレベルを実現することに基づいて、電磁信号の放射を停止することを容易にする方法のフロー図である。
【図６】本発明の実施形態に従って、局所化されたアンテナに基づく量子ビット・アニーリングを容易にするシステムの側面概略図である。
【図７】本発明の実施形態に従って、アンテナに基づく量子ビット・アニーリングを局所化することを容易にするコンピュータ実装方法のフロー図である。
【図８】本発明の実施形態に従って、複数の量子ビットのアンテナに基づく量子ビット・アニーリングを容易にするシステムの側面概略図である。
【図９】本発明の実施形態に従って、アンテナに基づく量子ビット・アニーリングによって複数の量子ビットをアニールすることを容易にするコンピュータ実装方法のフロー図である。
【図１０】本発明の実施形態に従って、アンテナに基づく量子ビット・アニーリングを容易にするシステムの側面概略図である。
【図１１】本発明の実施形態に従って、アンテナに基づく量子ビット・アニーリングを容易にするコンピュータ実装方法のフロー図である。
【図１２】本発明の実施形態に従って、アンテナに基づく量子ビット・アニーリングの定義されたレベルを実現するように電磁波を調整することを容易にするコンピュータ実装方法のフロー図である。
【図１３】本発明の実施形態に従って、方向付けられたアンテナに基づく量子ビット・アニーリングを容易にするシステムの側面概略図である。
【図１４】本発明の実施形態に従って、アンテナに基づく量子ビット・アニーリングを方向付けることを容易にするコンピュータ実装方法のフロー図である。
【図１５】本発明の実施形態に従って、アンテナに基づく量子ビット・アニーリングによって複数の量子ビットをアニールすることを容易にするシステムの側面概略図である。
【図１６】本発明の実施形態に従って、アンテナに基づく量子ビット・アニーリングによって複数の量子ビットをアニールすることを容易にするコンピュータ実装方法のフロー図である。
【図１７】本明細書に記載された本発明の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】
【００１０】
以下の詳細な説明は、例にすぎず、本発明または本出願あるいはその両方の実施形態を制限するよう意図されていない。さらに、先行する「背景技術」または「発明の概要」のセクション、あるいは「発明を実施するための形態」のセクションで提示された、いずれかの明示された情報、または暗示された情報によって制約されるという意図はない。
【００１１】
ここで、図面を参照して本発明の実施形態が説明され、全体を通して、類似する参照番号が、類似する要素を参照するために使用されている。以下の説明では、説明の目的で、本発明を十分に理解できるように、多数の特定の詳細が示されている。しかし、これらの特定の詳細がなくても、さまざまな事例において、本発明が実践され得るということは明らかである。
【００１２】
超伝導量子ビットは、完全に操作可能な量子コンピュータを構築することに向かう有望な道筋を示す。これは、超伝導量子ビットが、（超伝導量子ビットを既存の集積回路技術によって設計および製造することを可能にする）巨視的レベルで（超伝導量子ビットを量子情報処理に使用することができる）量子力学的挙動を示すことができるためである。超伝導量子ビットの基礎的構成要素は、ジョセフソン接合である。ジョセフソン接合は、２つの超伝導材料の間に非超伝導材料を挟み込むことによって形成することができ、熱アニーリング（例えば、熱処理）によって変更することができる。量子ビットのアニーリング（例えば、量子ビットのジョセフソン接合のアニーリング）は、量子ビットの遷移周波数（例えば、量子ビットの基底状態と励起状態の間の遷移を示す共振周波数）を変更することができる。量子ビットの遷移周波数のそのような操作は、最適化された周波数割り当てを可能にし、それによって、周波数衝突または量子クロストークあるいはその両方を最小限に抑えることができる。例えば、各量子ビットが隣接する量子ビットの遷移周波数とは異なる遷移周波数を有するように、多量子ビット・チップ上の複数の量子ビットを個別に／独立してアニールすることができ、それによって、隣接する量子ビットが、特定の量子ビットのみにおいて応答を引き起こすよう意図されている計算信号または制御信号あるいはその両方に不適切に応答する可能性を低下させる。このようにして、量子ビットの同時の局所化されたアニーリングは、多量子ビット・チップの動作に恩恵をもたらす。しかし、従来技術における問題は、そのような同時の局所化された量子ビット・アニーリングを実行して量子ビットの周波数を変更するための既知の拡張可能な方法／システムが存在しないということである。
【００１３】
本発明のさまざまな実施形態は、この問題の解決策を提供することができる。本明細書に記載された本発明の実施形態は、同時の局所化された量子ビット・アニーリングを容易にする装置およびコンピュータ実装方法を含む。より詳細には、アンテナまたは電磁エミッタあるいはその両方を使用する同時のまたは局所化されたあるいはその両方の量子ビット・アニーリングに関する本発明の実施形態が説明される。例えば、本発明の実施形態では、高周波エミッタが、電磁信号をジョセフソン接合の１つまたは複数のコンデンサ・パッドのセットの上に放射することができ、ジョセフソン接合は、超伝導量子ビット・チップ上の量子ビットの構成要素である。本発明の実施形態では、ジョセフソン接合の１つまたは複数のコンデンサ・パッドのセットは、ジョセフソン接合の１つまたは複数のトランズモン・コンデンサ・パッド（transmon capacitor pads）（例えば、コンデンサがジョセフソン接合と並列に結合されている、コンデンサのパッド）のセットであることができる。パッドのセットは電磁信号を受信することができ、すなわち、各パッドは受信アンテナとして機能することができる。本発明の実施形態では、各パッドは、超伝導量子ビット・チップ上のパッチ・アンテナとして機能することができる。パッドのセットによる受信に基づいて、電磁信号は、パッドのセット内、またはジョセフソン接合からの定義された距離以内（例えば、パッドをジョセフソン接合に電気的に結合する回路線内）、あるいはその両方に、交流電流または交流電圧あるいはその両方を誘導することができる。すなわち、電磁信号は、コンデンサ・パッドのセットの各々に含まれる電子を発振させ、それによって、パッド自体において、パッドをジョセフソン接合に電気的に結合する回路線内で、またはジョセフソン接合で／ジョセフソン接合を横切って、あるいはその組み合わせにおいて、発振する交流電流または交流電圧あるいはその両方を作り出すことができる。パッド、またはパッドを接合に結合する回路線、または接合自体、あるいはその組み合わせに含まれる電子の発振は、ジョセフソン接合を加熱することができる。そのような加熱は、ジョセフソン接合の特性に影響を与え、それによって、量子ビットの遷移周波数を変更することができる。したがって、超伝導量子ビット・チップに回路を追加すること、または超伝導量子ビット・チップから回路を差し引くこと、あるいはその両方を必要とせずに、局所化された量子ビット・アニーリングが実行され得る。本発明の他の実施形態では、局所化されたアニーリングを複数の量子ビットに対して同時に実行するように、複数の電磁エミッタが同時に実施され得る。したがって、本発明のさまざまな実施形態は、多量子ビット・チップ上の１つまたは複数の量子ビットの独立した同時の局所化されたアニーリングを容易にすることによって、当技術分野における問題に対処することができる。
【００１４】
本明細書に記載された本発明の実施形態は、量子ビット・アニーリング（例えば、量子ビットの熱アニーリング）の分野における技術的問題を技術的に解決するために、高度に専門的なハードウェアまたはソフトウェアあるいはその両方を採用する装置およびコンピュータ実装方法に関連している。
【００１５】
具体的には、量子ビット・アニーリングの分野（量子アニーリングの分野とは全く異なり、分かれている）は、超伝導量子ビット・チップ上の１つまたは複数の超伝導量子ビットを個別に、独立して、または同時に、あるいはその組み合わせでアニールするための拡張可能で効率的な装置およびコンピュータ実装方法の欠如という問題を抱えている。下で詳細に説明されているように本発明の実施形態は、１つまたは複数の電磁送信器を利用して超伝導量子ビット・チップ上の１つまたは複数の超伝導量子ビットの１つまたは複数のコンデンサ・パッドのセットを励起する拡張可能で効率的な装置およびコンピュータ実装方法を提供することによって、この技術的問題に対処することができる。この送信器は、電磁放射線（例えば、電磁波または電磁信号あるいはその両方）を量子ビットのパッドに放射し、それによって量子ビットを加熱する（したがって、アニールする）ことができる。
【００１６】
本発明の実施形態では、１つまたは複数のエミッタ／送信器が、１対１の方法で量子ビット・チップ上の１つまたは複数の量子ビットに対応することができ、各エミッタは、個別にまたは独立してあるいはその両方で、電圧または周波数あるいはその両方を調整可能である。すなわち、各エミッタは、エミッタが生成できる電磁波の期間、周波数、または大きさ、あるいはその組み合わせを操作するように制御され得る。次に、各波／信号は、波／信号が放射される量子ビットの個別の量のアニーリングを引き起こすことができる。そのため、各量子ビットは、量子ビット・チップ上の隣接する量子ビットと比較して、アニーリングの一意のまたは定義されたあるいはその両方のレベルを受け取るように、（例えば、量子ビットに対応するエミッタ／アンテナの電圧または周波数あるいはその両方を調整することによって）個別にまたは独立してあるいはその両方でアニールされ得る。言い換えると、量子ビットの各々は、本明細書で開示された装置およびコンピュータ実装方法によって、アニーリングの定義されたレベルを実現することができる。例えば、本発明の実施形態は、第１の期間の間、第１の電磁信号によって第１の量子ビットをアニールすることと、第２の期間の間、第２の電磁信号によって第２の量子ビットをアニールすることとを容易にすることができ、これら２つの期間は、同じ長さまたは異なる長さあるいはその両方であることができるか、またはこれら２つの信号は、同じ周波数、波長、もしくは大きさ、またはその組み合わせ、または異なる周波数、波長、もしくは大きさ、またはその組み合わせ、あるいはその両方であることができる。さらに、エミッタは同時に動作し、それによって、量子ビットの独立したまたは同時のあるいはその両方の局所化されアニーリング（例えば、第１の期間の間の第１の量子ビットのアニーリング、および第２の期間の間の第２の量子ビットのアニーリングであって、これら２つの期間が重複すること、または重複しないこと、あるいはその両方が可能である）を容易にすることができる。そのような同時の局所化されたアニーリングは、連続的アニーリングと比較して時間を節約し、周波数衝突または量子クロストークあるいはその両方を除去して多量子ビット・チップの動作／機能を改善するによって、従来技術における問題に対処する。
【００１７】
開示された装置およびコンピュータ実装方法は、超伝導量子ビットを個別におよび同時に、効率的かつ正確にアニールすることができるだけでなく、量子ビットまたは超伝導量子ビット・チップあるいはその両方の量子回路を変更すること、修正すること、またはその他の方法で適応させること、あるいはその組み合わせを必要とせずに、アニールすることもできる。例えば、余分なコンデンサ、インダクタ、抵抗器、または任意のその他の回路、あるいはその組み合わせを、アニールされる量子ビットに物理的に半田付けすること、製造ステップを通じて構築すること、結合すること、またはエッチングすること、あるいはその組み合わせを実行することが不要である。代わりに、本明細書で開示された本発明の実施形態は、量子ビット・チップ上の既存の量子回路を活用する（例えば、電磁波／電磁信号を、ジョセフソン接合にすでに結合されている既存のコンデンサ・パッドに放射する）ことによって、量子ビット・アニーリングを容易にすることができる。したがって、量子ビットの周波数を調整するための追加の同調回路を組み込む必要があるという従来技術の問題を、取り除くことができる。
【００１８】
下でさらに詳細に説明される前述の技術的改善は、抽象的ではなく、単なる自然の法則でも自然現象でもなく、特殊な特定の具体的なハードウェアまたはソフトウェアあるいはその両方（例えば、電磁エミッタ、コンデンサ・パッドへの電磁信号の放射など）を使用せずに、人間によって実行することができない。
【００１９】
ここで図１Ａおよび１Ｂを参照すると、システム１００は、超伝導量子ビット・チップ１０２上の量子ビットのアンテナに基づく量子ビット・アニーリングを容易にすることができる。システム１００を使用して、量子ビット／ジョセフソン接合の製造段階に関わらず、量子ビット・チップ１０２上の量子ビット／ジョセフソン接合のアンテナに基づくアニーリングを容易にすることができる。すなわち、システム１００は、量子ビット・チップ１０２上の量子ビット／ジョセフソン接合をアニールするアンテナに基づく量子ビット・アニーリング・システムであることができ、システム１００は、量子ビット／ジョセフソン接合の製造後、製造前、または製造中、あるいはその組み合わせでの処理／アニーリングに使用され得る。例えば、量子ビット・チップ１０２が完全に製造され、アニーリングの定義されたレベルに達した後に量子コンピュータ内に実装される準備ができているように、量子ビット・チップ１０２には、量子ビット、量子読み出し共振器、またはその他の量子回路が完全にエッチングされ／取り付けられ得る。本発明の他の実施形態では、システム１００によるアニールの後に、量子ビット・チップ１０２上の量子ビット／ジョセフソン接合に対して、追加の製造／処理が行われ得る。本発明のさらに他の実施形態では、システム１００を専用の量子ビット製造プロセスまたはジョセフソン接合製造プロセスあるいはその両方に組み込むことができ、量子ビット・チップ１０２は、１つまたは複数の量子ビット／ジョセフソン接合が構築される専用プラットフォーム／基板であり、量子ビット／ジョセフソン接合は、アニーリング後に量子ビット・チップ１０２から取り外されて、他の量子コンピューティング・チップに組み込まれる。
【００２０】
量子ビット・チップ１０２は、１つまたは複数の非導電基板の１つまたは複数のシート／層の上または間あるいはその両方に積層された導電材料（例えば、銅など）の１つまたは複数のシート／層を備えているプリント基板であることができる。従来技術において知られた任意の適切な導体または非導電基板あるいはその両方が使用され得る。本発明の他の実施形態では、量子ビット・チップ１０２は、１つまたは複数の超伝導量子ビットを搬送するのに適した、従来技術において知られた任意のプラットフォームであることができる。量子ビット・チップ１０２は、その構造に関わらず、その上に１つまたは複数の超伝導量子ビットを含むことができ、超伝導量子ビットは、少なくとも１つのジョセフソン接合を備えている。
【００２１】
図１Ａに示されているように、量子ビット・チップ１０２は、その上に超伝導量子ビットを含むことができ、この量子ビットは、ジョセフソン接合１０４（図では「Ｘ」で示されている）および１つまたは複数のコンデンサ・パッドのセット１０６を備えることができる。パッド１０６は、従来技術において知られた任意のコンデンサ・パッド構造を含むことができる。ジョセフソン接合１０４は、弱連結を介して２つの超伝導体を一緒に結合することによって作成され得る。前述したように、ジョセフソン接合１０４は、超伝導材料の２つの層の間に、非超伝導材料の薄層を挟み込むことによって実現することができ、この非超伝導材料の層は弱連結である（例えば、Ｓ−Ｎ−Ｓジョセフソン接合）。ジョセフソン接合１０４は、超伝導体を薄い絶縁バリアで分離することによって実現することもでき、この絶縁バリアは弱連結である（例えば、Ｓ−Ｉ−Ｓジョセフソン接合）。さらに、ジョセフソン接合１０４は、２つの超伝導体の間の接点に物理的圧縮を加えることによって実現することができ、この圧縮される点は弱連結である（例えば、Ｓ−ｓ−Ｓジョセフソン接合）。さらに、ジョセフソン接合１０４は、巨視的構造であるため、既知の集積回路技術または手法あるいはその両方（例えば、フォトリソグラフィ、成膜、スパッタリング、蒸着、不純物添加など）によって構築され得る。
【００２２】
ジョセフソン接合１０４は、クーパー対の量子トンネル効果（例えば、電圧が加えられていないときに弱連結をトンネルする電子）を示すことができ、それによって、十分低い温度で接合を横切る超伝導電流の流れ（例えば、抵抗／散逸なしで流れる電流）を可能にする。巨視的レベルでの量子力学的挙動のため、ジョセフソン接合１０４は、量子ビット（または量子ビットの一部）（例えば、離散的／量子化されたエネルギー状態およびこれらのエネルギー状態の重ね合わせを占有することができるデバイス）として機能することができる。ジョセフソン接合１０４はトランズモン量子ビット（例えば、電荷量子ビットの一種）の構成要素になることができ、トランズモン量子ビットの量子化されたエネルギー状態は、ジョセフソン接合１０４を横断した整数個のクーパー対電子、または一部分においてジョセフソン接合１０４によって形成された超伝導アイランド上に存在する整数個のクーパー対電子、あるいはその両方に対応することができる。本発明の他の実施形態では、ジョセフソン接合１０４は、磁束量子ビット（例えば、磁束量子ビットの量子化されたエネルギー状態は、一部分においてジョセフソン接合１０４によって形成された超伝導ループを貫通する整数個の磁束量子に対応することができる）、位相量子ビット（例えば、位相量子ビットの量子化されたエネルギー状態は、ジョセフソン接合１０４を横切る量子電荷の発振振幅に対応することができる）などの、他の種類の量子ビットの構成要素になることができる。いずれの場合でも、ジョセフソン接合１０４の特性は、ジョセフソン接合１０４のこれらの量子化されたエネルギー状態間の遷移周波数に影響を与えることができ、そのため、ジョセフソン接合１０４を備えている量子ビットの遷移周波数の調整、修正、または変更、あるいはその組み合わせを実行するように、ジョセフソン接合１０４のアニーリング（例えば、熱処理）を実施することができる。前述したように、そのような調整、修正、または変更、あるいはその組み合わせを実施して、複数の量子ビット間の周波数衝突または量子クロストークあるいはその両方を減らし、それによって、多量子ビット・チップの機能または動作あるいはその両方を改善することができる。
【００２３】
各図面は、トランズモン量子ビット設計、すなわち、ジョセフソン接合１０４がコンデンサに並列に結合されている超伝導量子ビットを示しており、この設計は、１つまたは複数のコンデンサ・パッドのセット１０６（「トランズモン・コンデンサ・パッド１０６」、「コンデンサ・パッド１０６」、または「パッド１０６」、あるいはその組み合わせとも呼ばれる）を含んでいる。しかし、当業者は、本発明の実施形態が、トランズモン構成だけでなく、他のコンデンサ・パッド構成（例えば、直列結合または並列結合あるいはその両方）を組み込むことができるということを理解するであろう。量子ビット・アニーリング・システム１００で使用できる他の量子ビット設計の例としては、その他の種類の電荷量子ビット、位相量子ビット、磁束量子ビット、フラクソニウム量子ビット（fluxonium qubits）、エックスモン量子ビット（xmon qubits）、クアントロニウム量子ビット（quantronium qubits）などが挙げられる。言い換えると、本開示が、トランズモン量子ビット（例えば、トランズモン・コンデンサ・パッド１０６）の既存の量子回路を活用してトランズモン量子ビットの局所化されたアニーリングを実行することができる方法の詳細について明示的に説明するとしても、当業者は、本明細書に記載された装置およびコンピュータ実装方法が、他の量子ビット設計で既存の量子回路を活用して、それらの他の量子ビットのアニーリングを同様に容易にするように実装され得るということを理解するであろう。例えば、本明細書に記載されたシステムまたはコンピュータ実装方法あるいはその両方は、量子ビット・アニーリングを容易にするために、アンテナとして電磁信号／電磁波を受信することができる任意の種類の量子回路の構成要素と共に実装することができる。
【００２４】
さらに、図１Ａおよび１Ｂが単一のジョセフソン接合１０４およびコンデンサ・パッドの単一のセット１０６のみを含んでいる量子ビットを示しているとしても、当業者は、量子ビット・チップ１０２上の量子ビットが任意の数のジョセフソン接合１０４または任意の数のコンデンサ・パッド１０６あるいはその両方を備えることができるということを理解するであろう。さらに、図１Ａおよび１Ｂは量子ビット・チップ１０２上の単一の超伝導量子ビットのみを示しているが、当業者は、任意の数の超伝導量子ビットが量子ビット・チップ１０２上に配置され得るということを理解するであろう。同様に、当業者は、追加の量子回路（例えば、読み出し共振器、磁束バイアス線など）を量子ビット・チップ１０２に組み込むことができ、そのような追加の量子回路が、導電的に、容量的に、または誘導的に、あるいはその組み合わせでジョセフソン接合１０４またはパッドのセット１０６あるいはその両方に結合されるということを、理解するであろう。
【００２５】
システム１００は、エミッタ・チップ１０８（図１Ａに示されていない）およびエミッタ・チップ１０８上の高周波（ＲＦ）エミッタ１１０を任意選択的に含むことができる。エミッタ・チップ１０８は、ＲＦエミッタ１１０を操作可能なようにエミッタ・チップ１０８に半田付けするか、エッチングするか、または取り付けるか、あるいはその組み合わせを実行できるように、プリント基板構造または従来技術において知られた任意のその他のコンピュータ・チップ構造あるいはその両方を採用することができる。図１Ｂに示されているように、エミッタ・チップ１０８は、ＲＦエミッタ１１０が量子ビット・チップ１０２の上に存在するように、量子ビット・チップ１０２の上に配置されるか、量子ビット・チップ１０２の上に取り付けられるか、または量子ビット・チップ１０２の上に存在するか、あるいはその組み合わせであることができる。ＲＦエミッタ１１０は、ジョセフソン接合１０４またはパッドのセット１０６（図１Ｂに示されている）あるいはその両方の垂直方向の真上または実質的に真上に配置され得る。本発明のさらに他の実施形態では、ＲＦエミッタ１１０は、量子ビット・チップ１０２の上に存在するが、ジョセフソン接合１０４またはコンデンサ・パッドのセット１０６あるいはその両方の垂直方向の真上にも、実質的に真上にも存在しないように、配置され得る。
【００２６】
図１Ｂに示されているように、ＲＦエミッタ１１０は、１つまたは複数のコンデンサ・パッドのセット１０６に向かって、１つまたは複数のコンデンサ・パッドのセット１０６の上に、または１つまたは複数のコンデンサ・パッドのセット１０６の上に向けて、あるいはその組み合わせで、電磁信号１１２の放射、生成、局所化、または方向付け、あるいはその組み合わせを実行することができる。ＲＦエミッタ１１０は、エミッタ・チップ１０８にエッチングされるか、半田付けされるか、またはその他の方法で取り付けられるか、あるいはその組み合わせである、マイクロストリップ・アンテナ（例えば、パッチ・アンテナ）であることができる。本発明の他の実施形態では、ＲＦエミッタ１１０は、ダイポール・アンテナ、モノポール・アンテナ、アレイ・アンテナ、ループ・アンテナ、開口アンテナ、ホーン・アンテナ、パラボラ・アンテナ、またはプラズマ・アンテナなどであることができる。本発明のさらに他の実施形態では、ＲＦエミッタ１１０は、従来技術において知られた、空間／空中を通って（またはその他の方法で導電体を有していない媒体を経由して、あるいはその両方で）電磁信号を伝搬することができる任意のデバイス、アンテナ、または信号発生器、あるいはその組み合わせであることができる。
【００２７】
ＲＦエミッタ１１０は、電圧または周波数あるいはその両方を調整可能であることができる。すなわち、ＲＦエミッタ１１０は、信号１１２の特性を制御／操作するように、（例えば、信号１１２を生成するためにＲＦエミッタ１１０に供給される入力交流電流または交流電圧あるいはその両方を制御／操作することによって）制御／操作され得る。ＲＦエミッタ１１０は、信号１１２の期間、周波数、または大きさ、あるいはその組み合わせを制御して、ジョセフソン接合１０４のアニーリングの定義されたレベルを生成することができる。例えば、信号１１２の放射を停止するために、信号１１２を生成するためにＲＦエミッタ１１０に供給される入力交流電流または交流電圧あるいはその両方が停止され得る（例えば、ゼロに設定され得る）。したがって、ＲＦエミッタ１１０は、アニーリングの定義されたレベルを達成することに基づいて放射を停止する（例えば、ＲＦエミッタ１１０が信号１１２の放射を開始してから定義された期間が経過した後に、放射を停止する）ことによって、信号１１２の期間を制御することができる。別の例として、信号１１２の周波数または波長あるいはその両方を増やすか、減らすか、またはその他の方法で制御するか、あるいはその組み合わせを実行するために、信号１１２を生成するためにＲＦエミッタ１１０に供給される入力交流電流または交流電圧あるいはその両方の発振周波数が、増やされるか、減らされるか、またはその他の方法で制御されるか、あるいはその組み合わせが実行され得る。このようにして、ＲＦエミッタ１１０は、信号１１２の周波数または波長あるいはその両方を制御して、ジョセフソン接合１０４のアニーリングを速くするか、または遅くするか、あるいはその両方を実行することができる。さらに別の例として、信号１１２の大きさを増やすか、減らすか、またはその他の方法で制御するか、あるいはその組み合わせを実行するために、信号１１２を生成するためにＲＦエミッタ１１０に供給される入力交流電流または交流電圧あるいはその両方の大きさが、増やされるか、減らされるか、またはその他の方法で制御されるか、あるいはその組み合わせが実行され得る。このようにして、ＲＦエミッタ１１０は、信号１１２の大きさを制御して、ジョセフソン接合１０４のアニーリングを速くするか、または遅くするか、あるいはその両方を実行することができる。ＲＦエミッタ１１０は、１つまたは複数の電圧制御発振器を備えることができ、これらの電圧制御発振器を使用して、電圧を調整可能な信号、電流を調整可能な信号、または周波数を調整可能な信号、あるいはその組み合わせを生成し、ＲＦエミッタ１１０が信号１１２を生成して制御できるようにする。信号１１２は、電磁スペクトルのマイクロ波領域に属することができる（例えば、３００メガヘルツ以上かつ３００ギガヘルツ以下の周波数を有することができる）。信号１１２は、接合に与える可能性のある損傷を制限するために、１ワットの最大電力を有することができる。
【００２８】
信号１１２の波長は、（上で説明されたように）パッドのセット１０６の物理的寸法の約４倍以上（例えば、受信パッチ・アンテナとして機能するパッドのセット１０６のマイクロストリップの伝達長の４倍）になるように調整され得る。パッド１０６は、受信パッチ・アンテナとして機能することができるため、単一のパッドの長さの４倍程度の波長を有する信号／波を効率的に受信することができる。
【００２９】
同様に、ＲＦエミッタ１１０のサイズは、ジョセフソン接合１０４の１つまたは複数のコンデンサ・パッドのセット１０６に一致するように決定され得る。すなわち、パッド１０６によって効率的に受信されるように信号１１２を調整できるのと同様に、調整された信号１１２を効率的に送信するように、ＲＦエミッタ１１０のサイズを決定／調整／修正することができる。当業者は、そのようなサイズ決定が、ＲＦエミッタ１１０において実装されるアンテナの種類に依存することがあるということを理解するであろう。例えば、ＲＦエミッタ１１０がパッチ・アンテナを組み込む場合、信号１１２の波長の４分の１であるマイクロストリップの伝達長を有するように、パッチ・アンテナのサイズを決定できる。
【００３０】
ＲＦエミッタ１１０は、信号１１２が実質的に等方性を有するように（例えば、信号１１２が、すべての方向において実質的に同じ強度で放射され、それによって、実質的に球形の放射パターンを有するように）、信号１１２を放射／生成することができる。本発明の他の実施形態では、ＲＦエミッタ１１０は、電磁信号１１２が無指向性を有するように（例えば、電磁信号１１２が、特定の軸に対して実質的に対称的に放射され、それによって、実質的にトーラス状の放射パターンを有するように）、信号１１２を放射／生成すること、または局所化する／方向付けること、あるいはその両方を実行することができる。本発明のさらに他の実施形態では、ＲＦエミッタ１１０は、信号１１２が指向性を有するように（例えば、信号１１２が、他の方向よりも強く特定の方向に放射され、それによって、少なくとも１つのメイン・ローブを含む放射パターンを有するように）、信号１１２を放射／生成すること、または局所化する／方向付けること、あるいはその両方を実行することができる。いずれの場合でも、信号１１２は、ＲＦエミッタ１１０によって、パッドのセット１０６に向かって、パッドのセット１０６の上に向けて、またはパッドのセット１０６の上に、あるいはその組み合わせで、放射され得る。
【００３１】
図１Ｂに示されているように、コンデンサ・パッドのセット１０６は、信号１１２が空間／空中を伝搬するときに、信号１１２の受信または捕捉あるいはその両方を実行することができる。そのような場合、パッドのセット１０６の各パッドは、信号１１２に曝されることに応答する受信アンテナ（例えば、受信パッチ・アンテナ）として機能することができる。下で説明されているように、パッド１０６による信号１１２の受信は、ジョセフソン接合１０４のアニーリングを引き起こすことができる。本開示は、量子ビットに結合された（例えば、ジョセフソン接合１０４に結合された）既存のコンデンサ・パッド（例えば、パッドのセット１０６）を活用することによる量子ビット・アニーリングについて明示的に説明しているが、当業者は、容量的に、導電的に、または誘導的に、あるいはその組み合わせでジョセフソン接合に結合され、空間／空中を伝搬する電磁放射、電磁波、または電磁信号、あるいはその組み合わせを受信できる、量子ビット・チップ１０２上にある任意の既存の回路が、本発明の１つまたは複数の実施形態を実装するために活用され得るということを、理解するであろう。
【００３２】
パッドのセット１０６（または、信号１１２を受信できる量子ビット・チップ１０２上の任意のその他の回路、あるいはその両方）がジョセフソン接合１０４のアニーリングをどのように容易にすることができるかをさらによく理解するために、図２について検討する。ここで、図２を参照すると、信号１１２の受信時にパッド１０６およびジョセフソン接合１０４がどのように応答するかを示す例示的な回路図２００が示されている。
【００３３】
最初に、高レベルの説明について検討する。図に示されているように、トランズモン・コンデンサ・パッド１０６が、ジョセフソン接合１０４に並列に結合されたコンデンサを構成しているが、別々のパッド１０６（図２では、それぞれ１０６のラベルが付けられている）が、ジョセフソン接合１０４に、（集合的に並列にではなく）個別に直列に結合されていると見なされ得る。前述したように、各パッド１０６は、受信アンテナとして機能し、それによって、信号１１２を受信／捕捉することができる。信号１１２を受信することに基づいて、パッド１０６は、ジョセフソン接合１０４からの定義された距離以内（例えば、パッド１０６をジョセフソン接合１０４に電気的に結合する回路線内）に、交流電流または交流電圧あるいはその両方を生成することができる。次に、生成された交流電流または交流電圧あるいはその両方はジョセフソン接合１０４を加熱し、それによって、ジョセフソン接合１０４をアニールすることができる。
【００３４】
ここで、さらに詳細な説明について検討する。前述したように、個々のパッド１０６は、ジョセフソン接合１０４に個別に直列に結合されていると考えられ得る。やはり前述したように、各パッド１０６は信号１１２を受信／捕捉し、それによって、受信アンテナとして機能することができる。信号１１２に曝されたときに、パッド１０６の各々に含まれる電子が、信号１１２の特性（例えば、周波数、波長、振幅、大きさなど）に従って発振を開始することができる。パッド１０６内の電子の発振は、各パッド１０６内で交流電流２０６または交流電圧２０８あるいはその両方を生成／誘導することができ、交流電流２０６または交流電圧２０８あるいはその両方は、信号１１２と実質的に同じ（または関連する、あるいはその両方の）周波数または大きさあるいはその両方を有する。したがって、それぞれ別々のパッド１０６は、信号１１２による励起に基づく別々の発振信号源２０２（例えば、交流電流源または交流電圧源あるいはその両方）と見なすことができ、各発振信号源２０２は、交流電流２０６または交流電圧２０８あるいはその両方を生成することができる。図２は、２つの別々のパッド１０６を示しているため、図２は、２つの対応する発振信号源２０２を示しており、各発振信号源２０２が交流電流２０６または交流電圧２０８あるいはその両方を生成する。しかし、当業者は、追加の、またはより少ない、あるいはその両方のコンデンサ・パッド（およびしたがって、発振信号源）が組み込まれ得るということを理解するであろう。全体として、ＲＦエミッタ１１０を介したパッド１０６上への信号１１２の放射の効果は、各パッド１０６に、空間／空中を伝搬する波／信号としてではなく、パッド１０６自体を通り、パッド１０６に結合している回路線を通ってジョセフソン接合１０４に流れる交流電流２０６または交流電圧２０８あるいはその両方として、信号１１２を別々に複製させる（または実質的に複製させる）ことである。
【００３５】
交流電流２０６または交流電圧２０８あるいはその両方の周波数または大きさあるいはその両方を制御するように、信号１１２の周波数または大きさあるいはその両方が制御され得る。交流電圧２０８の大きさは、ジョセフソン接合１０４に損傷を与えるのを防ぐために、５０ミリボルト以下に制限され得る。
【００３６】
ここで、各交流電流２０６または交流電圧２０８あるいはその両方が、対応する発振信号源２０２で（例えば、対応するパッド１０６で）生成され、対応する発振信号源２０２をジョセフソン接合１０４に電気的に接続する回路線を通って、対応する発振信号源２０２からジョセフソン接合１０４に流れることができる。図２で、「Ｚ」は、各発振信号源２０２からジョセフソン接合１０４へのインピーダンス２０４（すなわち、各パッド１０６から接合１０４へのインピーダンス）を表している。パッド１０６は、対称であることができ、そのため２つのインピーダンス２０４は等しくなることができる。そのような場合、オームの法則の複素数定式化（complex formulation）（例えば、Ｖ＝Ｉ＊Ｚ）が、２つの交流電流２０６も等しくなることができ、（図２に示されているように、２つの交流電流２０６が反対方向に流れるため）ジョセフソン接合１０４で合計され得るという結果をもたらす。本発明の他の実施形態では、パッド１０６は、非対称であることができ、そのため２つのインピーダンス２０４は異なることができる。そのような場合、オームの法則の複素数定式化は、２つの交流電流２０６も異なることができ、したがって、ジョセフソン接合１０４でわずかに互いに打ち消し合うことができるという結果をもたらす。いずれの状況においても、交流電流２０６は、発振信号源２０２から（例えば、パッド１０６から）ジョセフソン接合１０４につながる回路線を通って前後に発振し、ＲＦエミッタ１１０が電磁信号１１２を放射する限り、そのような発振が継続することができる。
【００３７】
複素電力方程式（complex power equation）（例えば、Ｐ＝Ｖ＊Ｉ）から知られているように、交流電流２０６の発振は、熱の形態で電力を散逸させ、それによって、発振信号源２０２をジョセフソン接合１０４に接続する回路線を加熱することができる。この発振中に、発振信号源２０２（例えば、パッド１０６）自体の温度も上昇することができる。次に、パッド１０６およびパッド１０６をジョセフソン接合１０４に結合する線のこの加熱が、（例えば、熱伝導を介して）ジョセフソン接合１０４を加熱することができる。そのような加熱は、ジョセフソン接合１０４の物理的特性または電気的特性あるいはその両方（例えば、その臨界電流、その標準状態の抵抗など）を変更し、それに応じて、ジョセフソン接合１０４を備えている量子ビットの遷移周波数を変更することができる。すなわち、本発明のさまざまな実施形態は、量子ビット・チップ上の既存の量子回路を活用して量子ビットをアニールし、それによって、量子ビットの周波数を調整するために特殊な同調回路を量子ビット・チップに組み込む必要があるという従来技術の問題に対処する／従来技術の問題を解決する。
【００３８】
このようにして、ジョセフソン接合１０４を加熱し、アニーリングの定義されたレベルまたは望ましいレベルあるいはその両方を達成することができる。当業者が理解するであろうように、アニーリングの定義されたレベルは、ジョセフソン接合１０４が達成するべき定義された遷移周波数または望ましい遷移周波数あるいはその両方に基づくことができる。例えば、ジョセフソン接合１０４がＡの遷移周波数を有するべきである場合、ジョセフソン接合１０４は、時間Ｃの間、強度Ｂでアニールされなければならない。時間Ｃの間の必要な強度Ｂを提供するように、信号１１２の期間、周波数、または大きさ、あるいはその組み合わせが制御／調整され得る。さらに、ジョセフソン接合１０４の標準状態の電気抵抗を監視することによって（例えば、臨界電流を標準状態の抵抗に関連付けるアンベガオカ・バラトフの式に基づいて）、ジョセフソン接合１０４に対して実行されるアニーリングのレベルが監視され得る。当業者は、従来技術において知られたシステムおよび方法によって（例えば、オーム計などによって）、そのような監視が実施され得るということを理解するであろう。
【００３９】
前述したように、図２は、信号１１２の受信に対するパッド１０６およびジョセフソン接合１０４の電気的応答を示す回路図２００を示している。前述したように、図面（図２を含む）はトランズモン構成（例えば、コンデンサのパッドであって、このコンデンサがジョセフソン接合１０４に並列に結合される）でパッド１０６のセットを示しているが、本明細書に記載されたシステムまたは方法あるいはその両方は、パッド１０６の代わりにジョセフソン接合１０４に結合されたさまざまなその他の電気的構成要素と共に使用され得る（例えば、信号１１２を受信して交流電流２０６または交流電圧２０８あるいはその両方を生成できる任意の構成要素で十分であることがある）。当業者は、本発明のそのような実施形態の電気的特性を説明するために、異なるが類似している回路図を作成できるということを理解するであろう。
【００４０】
図３は、例えば、前述のシステムまたは図１Ａ、１Ｂ、および２に示されているシステムあるいはその両方によって容易にされ得る量子ビット／ジョセフソン接合のアニーリングのコンピュータ実装方法３００を示している。しかし、当業者は、他のシステム、デバイス、または装置、あるいはその組み合わせを使用して方法３００を実装できるということを理解するであろう。
【００４１】
ステップ３０２で、第１の高周波（ＲＦ）エミッタが、第１の電磁信号を超伝導量子ビット・チップの第１のジョセフソン接合の１つまたは複数のコンデンサ・パッドの第１のセットの上に放射することができる。上で説明されたように、パッドの第１のセットは、第１の信号を捕捉／受信するための受信アンテナとして機能することができる。パッドの第１のセットによる第１の信号の受信に基づいて、この放射は、（例えば、１つまたは複数のコンデンサ・パッドの第１のセットの電子を励起することによって）交流電流または交流電圧をパッドの第１のセット内に誘導することができる。次に、交流電流または交流電圧が、パッドの第１のセット内およびパッドの第１のセットを第１のジョセフソン接合に電気的に結合する回路線内で前後に発振するときに、熱の形態でエネルギーを散逸させ、それによって、（例えば、熱伝導を介して）第１のジョセフソン接合を加熱することができる。ステップ３０４で、第１のＲＦエミッタが、放射に基づいて第１のジョセフソン接合をアニールすることができる。例えば、第１のＲＦエミッタは、第１のジョセフソン接合の加熱の定義されたレベル（およびしたがって、アニーリングの定義されたレベル）を引き起こすための第１の信号の放射を維持することができる。上で説明されたように、第１のジョセフソン接合のそのような加熱は、第１のジョセフソン接合の特性（例えば、臨界電流、標準状態の抵抗）を変更し、それによって、第１のジョセフソン接合を備えている超伝導量子ビットの基底状態と励起状態の間の遷移周波数を変更することができる。
【００４２】
この場合も、当業者は、方法３００がトランズモン・コンデンサ・パッドと共に使用されることのみに限定されないということを理解するであろう。実際、当業者は、第１のジョセフソン接合に結合され、第１の信号を受信することができ、第１の信号を受信することに基づいて交流電流または交流電圧あるいはその両方を生成し、第１のジョセフソン接合を加熱することできる、任意の種類の回路／構成要素に、第１の信号が放射され得るということを理解するであろう。実際、本発明の実施形態は、トランズモン・コンデンサ・パッドを使用することのみに限定されない。
【００４３】
図４は、コンピュータ実装方法４００を示しており、コンピュータ実装方法４００は、量子ビット／ジョセフソン接合をアニールする方法３００を含むことができ、放射される電磁信号の特性を制御し、それに応じて対象のジョセフソン接合のアニーリングを制御する追加のステップをさらに含むことができる。
【００４４】
ステップ３０２で、上で説明されたように、第１の高周波（ＲＦ）エミッタが、第１の電磁信号を、超伝導量子ビット・チップの第１のジョセフソン接合の１つまたは複数のコンデンサ・パッドの第１のセットの上に放射することができ、この放射は、交流電流または交流電圧をパッドの第１のセット内に誘導し、それによって、第１のジョセフソン接合を加熱することができる。ステップ３０４で、やはり上で説明されたように、第１のＲＦエミッタが、放射に基づいて第１のジョセフソン接合をアニールすることができる。
【００４５】
ここで、ステップ４０２で、第１のＲＦエミッタが、第１のジョセフソン接合のアニーリングの定義されたレベルを生成するように、第１の信号の期間、周波数、または大きさのうちの少なくとも１つを制御することができる。そのようなステップは、電圧または周波数あるいはその両方が調整可能な第１のＲＦエミッタによって実装され得る。すなわち、第１のＲＦエミッタの入力（例えば、入力電子信号または入力交流電流／交流電圧あるいはその両方）を制御／操作することによって、第１のＲＦエミッタの出力（例えば、第１の信号）が制御／操作され得る。例えば、第１のＲＦエミッタは、交流電流／交流電圧を入力端子で受信することに基づいて電磁波を放射する、従来技術において知られた送信アンテナのように機能することができる。さらに、入力交流電流／交流電圧および第１の信号は、同じまたは実質的に関連するあるいはその両方の周波数または大きさあるいはその両方を有することができる。したがって、入力交流電流／交流電圧の特性を制御することによって、第１のＲＦエミッタによって生成される第１の信号の特性が、それに応じて制御され得る。
【００４６】
そのため、例えば、入力交流電流／交流電圧を作成して第１のＲＦエミッタに供給するのを停止することによって、第１の信号の放射を停止することができる。次に、これによって、第１の信号の期間を制御可能にすることができる（例えば、放射が開始してから定義された時間が経過した後に、第１の信号の放射を停止することができ、この定義された時間は、特定の大きさまたは周波数あるいはその両方でアニーリングの定義されたレベルを達成するために必要な時間であることができる）。別の例として、（例えば、入力交流電流／交流電圧および第１の信号が、同じ周波数または実質的に関連する周波数あるいはその両方を有することができるため）入力交流電流／交流電圧の周波数を調節することによって、第１の信号の周波数をそれに応じて調節することができる。次に、これによって、第１のジョセフソン接合のアニーリングの速度または範囲あるいはその両方を速くする、遅くする、またはその他の方法で操作する、あるいはその組み合わせを実行するように、第１の信号の周波数を制御可能にすることができる。さらに別の例として、（例えば、入力交流電流／交流電圧および第１の信号が、同じ大きさまたは実質的に関連する大きさあるいはその両方を有することができるため）入力交流電流／交流電圧の大きさ（例えば、振幅の絶対値）を調節することによって、第１の信号の大きさをそれに応じて調節することができる。次に、これによって、第１のジョセフソン接合のアニーリングの速度または範囲あるいはその両方を速くする、遅くする、またはその他の方法で操作する、あるいはその組み合わせを実行するように、第１の信号の大きさを制御可能にすることができる。
【００４７】
図５は、コンピュータ実装方法５００を示しており、コンピュータ実装方法５００は方法４００を含むことができ、ジョセフソン接合のアニーリングが完了した後に、電磁信号の放射を停止する追加のステップをさらに含むことができる。
【００４８】
最初の３つのステップは、前述したとおりであることができる。ステップ３０２で、第１の高周波（ＲＦ）エミッタが、第１の電磁信号を、超伝導量子ビット・チップの第１のジョセフソン接合の１つまたは複数のコンデンサ・パッドの第１のセットの上に放射することができ、この放射は、交流電流または交流電圧をパッドの第１のセット内に誘導し、それによって、第１のジョセフソン接合を加熱する。ステップ３０４で、第１のＲＦエミッタが、放射に基づいて第１のジョセフソン接合をアニールすることができる。ステップ４０２で、第１のＲＦエミッタが、第１のジョセフソン接合のアニーリングの定義されたレベルを生成するように、第１の信号の期間、周波数、または大きさのうちの少なくとも１つを制御することができる。
【００４９】
ここで、ステップ５０２で、第１のジョセフソン接合のアニーリングの定義されたレベルを達成することに基づいて（またはそれに応答して、あるいはその両方によって）、第１のＲＦエミッタが第１の電磁信号の放射を停止することができる。すなわち、第１のジョセフソン接合が十分にアニールされた後に、第１のＲＦエミッタは第１の信号の放射を停止し、それによって、第１のジョセフソン接合をさらにアニールするのを防ぐ。アニーリングの定義されたレベル（例えば、必要なアニーリングの量）は、産業の状況または適用可能な環境あるいはその両方に依存することがある。さらに、前述したように、第１のジョセフソン接合のアニーリングのレベルは、（例えば、オーム計によって）第１のジョセフソン接合の標準状態の抵抗を監視することによって監視され得る。
【００５０】
図６は、局所化されたアンテナに基づく量子ビット・アニーリングを容易にするシステムの側面概略図を示している。図に示されているように、量子ビット・アニーリング・システム６００は、実質的に前述したように、量子ビット・チップ１０２、ジョセフソン接合１０４、パッドの第１のセット１０６、エミッタ・チップ１０８、および信号１１２（電磁波１１２とも呼ばれる）を放射／生成できるＲＦエミッタ１１０を備えることができる。
【００５１】
図に示されているように、システム６００は、量子ビット・チップ１０２上の第２のジョセフソン接合６０２をさらに備えることができ、１つまたは複数のコンデンサ・パッドの第２のセット６０４を含んでいる。さらに、ＲＦエミッタ１１０は、パッドのセット１０６に向かって／の上に／の上に向けて、電磁信号１１２による第２のジョセフソン接合６０２のアニーリングを防ぐように、パッドの第２のセット６０４から離れて、信号１１２を局所化し／方向付けることができる。言い換えると、局所化する／方向付けることによって、信号１１２は、パッドの第２のセット６０４ではなくパッドのセット１０６によって受信され、それによって、第２のジョセフソン接合６０２をアニールせずに、ジョセフソン接合１０４をアニールすることができる。このようにして、ジョセフソン接合１０４は、第２のジョセフソン接合６０２または量子ビット・チップ１０２上の他の隣接するジョセフソン接合あるいはその両方の不要なアニーリングを引き起こさずに、独立してアニールされ得る。これの利点は、量子ビットの独立したまたは局所化されたあるいはその両方のアニーリング（例えば、隣接する量子ビットを変更せずに１つの量子ビットを変更すること）を容易にし、それによって、最適な周波数割り当てを可能にし、周波数衝突または量子クロストークあるいはその両方を低減することである。
【００５２】
ＲＦエミッタ１１０は、他の方向よりも特定の方向において（例えば、パッドのセット１０６に向かって）より強く信号１１２を局所化する／方向付けることができるように、従来技術において知られた指向性アンテナ／送信器であることができる。例えば、ＲＦエミッタ１１０は、開口アンテナ、パラボラ・アンテナ、らせんアンテナ、八木アンテナ、またはホーン・アンテナ、あるいは位相アンテナ・アレイなどを備えることができる。
【００５３】
パッドのセット１０６から離れて、パッドの第２のセット６０４に向かって／の上に／の上に向けて、信号１１２を局所化し／方向付け、それによって、ジョセフソン接合１０４をさらにアニールせずに第２のジョセフソン接合６０２をアニールすることができるように、方向／向きを旋回させるか、回転させるか、またはその他の方法で変更するか、あるいはその組み合わせを実行するために、ＲＦエミッタ１１０に電子アクチュエータが取り付けられ得る。やはり、これによって、隣接する量子ビットのアニーリング・レベルに不要な影響を与えずに、各量子ビットがアニーリングの必要なレベルを受信できるように、多量子ビット・チップ上の複数の量子ビットに対して、独立した局所化されたアニーリングが行われることを可能にする。これは、最適な周波数割り当てを容易にすることに役立ち、それによって、量子クロストークを低減することができる。
【００５４】
図７はコンピュータ実装方法７００を示しており、コンピュータ実装方法７００は、方法３００を含むことができ、１つのコンデンサ・パッドのセットに向かって、別のセットから離れて、電磁信号を局所化するためのステップをさらに含むことができる。
【００５５】
ステップ３０２で、第１の高周波（ＲＦ）エミッタが、第１の電磁信号を、超伝導量子ビット・チップの第１のジョセフソン接合の１つまたは複数のコンデンサ・パッドの第１のセットの上に放射することができ、この放射は、交流電流または交流電圧をパッドの第１のセット内に誘導し、それによって、第１のジョセフソン接合を加熱する。ステップ３０４で、第１のＲＦエミッタが、放射に基づいて第１のジョセフソン接合をアニールすることができる。
【００５６】
ここで、ステップ７０２で、第１のＲＦエミッタが、第１の信号による量子ビット・チップ上の第２のジョセフソン接合のアニーリングを防ぐように、第１の信号を、第１のジョセフソン接合のパッドの第１のセットに向かって局所化することができる。図６と共に上で説明されたように、これによって、多量子ビット・チップ上の各量子ビットの個別のアニーリングを可能にすることができ、そのような個別のアニーリングは、チップ上の隣接する量子ビットの個別のアニーリングに実質的に影響を与えず、チップ上の隣接する量子ビットの個別のアニーリングから実質的に影響を受けない。やはり、これの利点は、超伝導量子ビット・チップ上の複数の量子ビットの独立した局所化されたアニーリング（例えば、チップ上の隣接する量子ビットに誤って影響を与えることなく、チップ上の望ましい量子ビットに影響を与えること）を容易にし、それによって、周波数割り当てを改善し、周波数衝突または量子クロストークあるいはその両方の可能性を低減することである。そのような局所化／方向付けは、指向性アンテナを第１のＲＦエミッタに組み込むことによって実現され得る。
【００５７】
図８は、複数の量子ビットのアンテナに基づく量子ビット・アニーリングを容易にするシステムの側面概略図を示している。量子ビット・アニーリング・システム８００は、実質的に前述したように、量子ビット・チップ１０２、ジョセフソン接合１０４、パッドのセット１０６、エミッタ・チップ１０８、信号１１２を放射／生成するか、または局所化する／方向付けるか、あるいはその両方を実行できるＲＦエミッタ１１０、およびパッドの第２のセット６０４を含んでいる第２のジョセフソン接合６０２を備えることができる。
【００５８】
図に示されているように、システム８００は、エミッタ・チップ１０８上にあるか、またはその他の方法で量子ビット・チップ１０２の上に配置されるか、あるいはその両方である第２のＲＦエミッタ８０２を備えることもできる。第２のＲＦエミッタは、パッドの第２のセット６０４に向かって／の上に／の上に向けて、第２の電磁信号８０４を放射／生成し、局所化し／方向付け、それによって、第２のジョセフソン接合６０２をアニールすることができる。さらに、第２のＲＦエミッタ８０２は、ＲＦエミッタ１１０が信号１１２を放射して局所化するのとは独立して同時に、または連続して、第２の信号８０４を放射／生成して局所化する／方向付けることができ、それによって、ジョセフソン接合１０４および６０２の独立した同時の、または連続的な局所化されたアニーリングをそれぞれ容易にする。信号１１２および第２の電磁信号８０４はそれぞれ、それらの各ＲＦエミッタによって独立して局所化され得る／方向付けられ得るため、実質的に互いに干渉することなく、空間／空中を伝搬するか、またはそれらの各対象の量子ビット／コンデンサ・パッドによって受信されるか、あるいはその両方が実行され得る。言い換えると、信号１１２は、第２のジョセフソン接合６０２をアニールしないように伝搬することができ、第２の電磁信号８０４は、ジョセフソン接合１０４をアニールしないように伝搬することができる。さらに、ジョセフソン接合１０４および６０２は、（２つのジョセフソン接合１０４および６０２がアニーリングの個別のまたは異なるあるいはその両方のレベルを実現できるように、かつ１つの接合のアニーリングが他の接合のアニーリングに影響を与えないように）信号１１２および８０４の局所化された放射によって独立してアニールされ得るだけでなく、同時にアニールされることも可能であり、それによって、時間を節約し、連続的アニーリングを大幅に上回る利点を構成する。
【００５９】
さらに、図８に示されているように、ＲＦエミッタ１１０は、ジョセフソン接合１０４のパッドのセット１０６の上に配置することができ、第２のＲＦエミッタ８０２は、第２のジョセフソン接合６０２のパッドの第２のセット６０４の上に配置することができる。これは、電磁信号１１２および８０４がそれらの各対象のジョセフソン接合のみによって受信される（例えば、信号１１２が、接合６０２のパッド６０４ではなく、ジョセフソン接合１０４のパッド１０６によって受信され、信号８０４が、ジョセフソン接合１０４のパッド１０６ではなく、接合６０２のパッド６０４によって受信される）ように、電磁信号１１２および８０４を局所化する／方向付けるのに役立つことができる。本明細書において使用されるとき、電磁信号８０４は、電磁波８０４と呼ばれてよい。
【００６０】
システム８００は、多量子ビット・チップ上の複数の量子ビットの並列／同時アニーリングを表すように一般化され得る。例えば、一般化されたシステムは、１つまたは複数の量子ビット１０４および６０２を含んでいる超伝導量子ビット・チップ（例えば、１０２）を備えることができる。さらに、一般化されたシステムは、電磁送信器１１０および８０２を含んでいる半導体チップ１０８を備えることができる。さらに、半導体チップは、量子ビットのうちの少なくとも１つが、その上に、送信器のうちの対応する１つを含んでいる（例えば、ＲＦエミッタ１１０がジョセフソン接合１０４の真上に存在することができる）ように、超伝導量子ビット・チップに取り付けられ得る（例えば、エミッタ・チップ１０８が量子ビット・チップ１０２の上に取り付けられる）。送信器１１０のうちの対応する１つは、量子ビットのうちの少なくとも１つ（例えば、１０４）の１つまたは複数のコンデンサ・パッドのセット１０６に向かって局所化され電磁波１１２を放射し、それによって、量子ビットのうちの少なくとも１つのジョセフソン接合（例えば、１０４）をアニールすることができる。やはり、これの利点は、多量子ビット・チップ上の複数の量子ビットの同時の独立したアニーリング（例えば、２つの量子ビットをアニーリングの２つの個別のまたは異なるあるいはその両方のレベルに同時にアニールすること）を容易にすることである。
【００６１】
一般化されたシステムは、量子ビットのうちの少なくとも２つ１０４および６０２に向かって少なくとも２つの電磁波１１２および８０４を同時に、または連続して放射することができる送信器のうちの少なくとも２つ１１０および８０２を備えることができる。さらに、電磁送信器のうちの少なくとも２つ（例えば、１１０および８０２）は、波１１２および８０４の期間、周波数、および大きさのうちの少なくとも１つを（前述したように）独立して制御し、１つまたは複数の量子ビットのうちの少なくとも２つ（例えば、１０４および６０２）のアニーリングの定義されたレベルを達成することができる。すなわち、信号１１２の期間、周波数、または大きさ、あるいはその組み合わせは、第２の信号８０４の期間、周波数、または大きさ、あるいはその組み合わせと異なることができる。したがって、一般化されたシステムは、量子ビットのうちの少なくとも２つ１０４および６０２の少なくとも２つのジョセフソン接合の独立した同時の、または連続的な局所化されたアニーリングを容易にすることができる。
【００６２】
図９は、コンピュータ実装方法９００を示しており、コンピュータ実装方法９００はコンピュータ実装方法７００を含むことができ、複数の量子ビット／ジョセフソン接合をアニールするためのステップをさらに含むことができる。
【００６３】
ステップ３０２で、説明したように、第１の高周波（ＲＦ）エミッタが、第１の電磁信号を、超伝導量子ビット・チップの第１のジョセフソン接合の１つまたは複数のコンデンサ・パッドの第１のセットの上に放射することができ、この放射は、交流電流または交流電圧をパッドの第１のセット内に誘導し、それによって、第１のジョセフソン接合を加熱する。ステップ３０４で、第１のＲＦエミッタが、放射に基づいて第１のジョセフソン接合をアニールすることができる。ステップ７０２で、第１のＲＦエミッタが、第１の信号による量子ビット・チップ上の第２のジョセフソン接合のアニーリングを防ぐように、第１の電磁信号を、第１のジョセフソン接合のパッドの第１のセットに向かって局所化することができる。
【００６４】
ここで、ステップ９０２で、第２のＲＦエミッタが、第２の電磁信号を第２のジョセフソン接合の１つまたは複数のコンデンサ・パッドの第２のセットに向かって放射して局所化することによって、第２のジョセフソン接合をアニールすることができる。さらに、第２の信号の放射および局所化は、第１の信号を放射して局所化するのとは独立して同時に、または連続して発生することができ、それによって、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の独立した同時の、または連続的な局所化されたアニーリングをそれぞれ容易にする。方法９００は、例えば、図８に示されているシステム８００（または一般化されたシステム、あるいはその両方）によって実装され得る。やはり、複数の量子ビットのそのような独立した（例えば、第１および第２の信号の期間、周波数、または大きさ、あるいはその組み合わせが独立して制御可能である）同時のアニーリングは、時間を節約し、各量子ビットがアニーリングの個別のレベルを受信することを可能にし、それによって周波数割り当てを改善し、量子クロストークを低減し、それによって従来技術を著しく上回る利点を構成する。
【００６５】
図１０は、アンテナに基づく量子ビット・アニーリングを容易にするシステムの側面概略図を示している。
【００６６】
量子ビット・アニーリング・システム１０００は、第１の量子ビット１０１２を含んでいる超伝導量子ビット・チップ１００２を備えることができる。図１０に示されているように、第１の量子ビット１０１２は、第１のジョセフソン接合１００４および１つまたは複数のコンデンサ・パッドの第１のセット１００６（例えば、第１のジョセフソン接合１００４と並列なコンデンサのパッド１００６）を備えることができる。量子ビット・アニーリング・システム１０００は、量子ビット・チップ１００２の上に位置し、第１の電磁波１０１０をパッドの第１のセット１００６の上に放射／生成することができる第１のアンテナ１００８を備えることもできる。実質的に上で説明されたように、第１の電磁波１０１０は第１の量子ビット１０１２を加熱し、それによって、第１の量子ビット１０１２の第１のジョセフソン接合１００４をアニールすることができる。
【００６７】
第１のアンテナ１００８は、空間／空中を通って第１の波１０１０を伝搬することができる任意の種類のアンテナ、信号発生器、または発振器、あるいはその組み合わせであることができる。さらに、第１のアンテナ１００８は、（図１Ａおよび１Ｂにおけるように）量子ビット・チップ１００２の上に取り付けられたエミッタ・チップ上に配置され得る。しかし、本発明の他の実施形態では、第１のアンテナ１００８は、量子ビット・チップ１００２の周囲に配置／移動する（例えば、量子ビット・チップ１００２の平面と平行な平面内で移動する）ことができるように、ロボット・マニピュレータ、ロボット・アーム、またはロボット・アクチュエータ、あるいはその組み合わせの上に取り付けられ得る。そのような場合、第１のアンテナ１００８は、量子ビット・チップ１００２上の第１の量子ビット１０１２の垂直方向の実質的に真上に存在するように、移動することができ、または第１のアンテナ１００８は、量子ビット・チップ１００２上の別の量子ビット（または他の回路あるいはその両方）の垂直方向の実質的に真上に存在するように、移動することができる。本発明の他の実施形態では、第１のアンテナ１００８は、垂直方向に移動する（例えば、量子ビット・チップ１００２の平面と垂直な方向に移動する）ことができるように、ロボット・マニピュレータ、ロボット・アーム、またはロボット・アクチュエータ、あるいはその組み合わせの上に取り付けられ得る。そのような場合、第１の波１０１０を受信する量子ビット・チップ１００２上の回路の量（例えば、量子ビットの数）を調節／制御するのに役立つように、第１のアンテナ１００８と量子ビット・チップ１００２の間の垂直距離が調節／制御され得る。例えば、第１のアンテナ１００８を量子ビット・チップ１００２からさらに離れて移動することによって、第１の量子ビット１０１２のみよりも量子ビット・チップ１００２上の多くの回路に、第１の電磁波１０１０を受信させることができる。反対に、第１のアンテナ１００８を量子ビット・チップ１００２のより近くに移動することによって、量子ビット・チップ１００２上のより少ない回路に、第１の波１０１０を受信させることができる。これは、波／信号／ビームの全弧長が、波／信号／ビームが進む半径／距離に正比例する（例えば、ｓ＝ｒ＊θ）ためである。本発明の１つまたは複数のさらに他の実施形態では、第１のアンテナ１００８は固定され得る。
【００６８】
当業者は、図１Ａおよび１Ｂの技術的態様および利点に関する上記の説明の多くが、図１０の量子ビット・アニーリング・システム１０００に適用され得るということを理解するであろう。
【００６９】
図１１は、例えば、前述のシステムまたは図１０に示されているシステムあるいはその両方によって容易にされ得る量子ビットのアニーリングのコンピュータ実装方法１１００を示している。しかし、当業者は、他のシステム、デバイス、または装置、あるいはその組み合わせを使用して方法１１００を実装できるということを理解するであろう。
【００７０】
ステップ１１０２で、第１のアンテナが、第１の電磁波を超伝導量子ビット・チップの１つまたは複数のコンデンサ・パッドの第１のセットの上に放射することができ、第１の波が、量子ビット・チップの第１の量子ビットの第１のジョセフソン接合を加熱する。ステップ１１０４で、第１のアンテナが、放射に基づいて第１の量子ビットの第１のジョセフソン接合をアニールすることができる。このようにして、量子ビット・チップ上の１つまたは複数の量子ビットが、制御可能なアンテナ（例えば、アンテナの制御可能な縦方向または横方向あるいはその両方の位置、ならびに生成される波の制御可能な期間／周波数／大きさ）によって独立してアニールされ得る。当業者は、コンデンサ・パッド内に交流電流／交流電圧を生成して量子ビット／ジョセフソン接合を加熱し、アニールする電磁信号／波に関する上記の説明が、方法１１００に当てはまるということを理解するであろう。さらに、図３の技術的態様および利点に関する上記の説明の多くが、図１１に当てはまることができる。
【００７１】
図１２は、コンピュータ実装方法１２００を示しており、コンピュータ実装方法１２００は、方法１１００を含むことができ、電磁波の特性を調整し、それに応じて対象の量子ビットのアニーリングを制御するためのステップをさらに含むことができる。
【００７２】
ステップ１１０２で、前述したように、第１のアンテナが、第１の電磁波を超伝導量子ビット・チップの１つまたは複数のコンデンサ・パッドの第１のセットの上に放射することができ、第１の波が、量子ビット・チップの第１の量子ビットの第１のジョセフソン接合を加熱する。ステップ１１０４で、やはり前述したように、第１のアンテナが、放射に基づいて第１の量子ビットの第１のジョセフソン接合をアニールすることができる。
【００７３】
ここで、ステップ１２０２で、第１のアンテナが、第１の量子ビットの第１のジョセフソン接合のアニーリングの定義されたレベルを実現するように、第１の波の期間、周波数、または大きさのうちの少なくとも１つを調整することができる。前述したように、これは、量子ビット・チップ上の１つまたは複数の量子ビットの独立した局所化されたアニーリングを容易にするのに役立ち（例えば、異なる量子ビットに対して、それらの量子ビットのアニーリング要件に応じて、さまざまなレベルのアニーリングが行われ得る）、それによって量子ビット・チップでの周波数割り当てを改善し、それに応じて量子クロストークを低減することができる。当業者は、図４に伴う技術的態様および利点の上記の説明が図１２に当てはまることができるということを理解するであろう。
【００７４】
図１３は、方向付けられたアンテナに基づく量子ビット・アニーリングを容易にするシステムの側面概略図を示している。図に示されているように、量子ビット・アニーリング・システム１３００は、超伝導量子ビット・チップ１００２と、第１のジョセフソン接合１００４および１つまたは複数のコンデンサ・パッドの第１のセット１００６を含んでいる第１の量子ビット１０１２と、第１の電磁波１０１０を放射／生成することができる第１のアンテナ１００８とを備えることができる。
【００７５】
システム１３００は、量子ビット・チップ１００２上の第２の量子ビット１３０６を備えることもできる。第２の量子ビット１３０６は、１つまたは複数のコンデンサ・パッドの第２のセット１３０４および第２のジョセフソン接合１３０２を含むことができる。さらに、第１のアンテナ１００８は、第１の量子ビット１０１２のパッドの第１のセット１００６に向かって、第２の量子ビット１３０６のパッドの第２のセット１３０４から離れて、第１の電磁波を方向付け／局所化し、第１の電磁波１０１０による第２の量子ビット１３０６の第２のジョセフソン接合１３０２のアニーリングを防ぐことができる。すなわち、方向付ける／局所化することによって、第１の電磁波１０１０は、パッドの第２のセット１３０４ではなくパッドの第１のセット１００６によって受信され、それによって、第２の量子ビット１３０６の第２のジョセフソン接合１３０２をアニールせずに、第１の量子ビット１０１２の第１のジョセフソン接合１００４をアニールすることができる。このようにして、第１の量子ビット１０１２は、第２の量子ビット１３０６または量子ビット・チップ１００２上の他の隣接する量子ビットあるいはその両方の不要なアニーリング（例えば、量子ビットの独立したまたは局所化されたあるいはその両方のアニーリング）を引き起こさずに、独立してアニールされ得る。
【００７６】
当業者は、図６に伴う技術的態様および利点（例えば、局所化された／方向付けられたアニーリング）に関する上記の説明の多くが図１３に当てはまることができるということを理解するであろう。第１のアンテナ１００８は、他の方向よりも特定の方向において（例えば、パッドの第１のセット１００６に向かって）より強く第１の波１０１０を局所化する／方向付けることができるように、従来技術において知られた指向性アンテナ／送信器であることができる。第１の波１０１０を方向付ける／局所化する主方向を回転させるか、旋回させるか、またはその他の方法で変更するか、あるいはその組み合わせを実行することができるように、第１のアンテナ１００８に電子アクチュエータが取り付けられ得る。
【００７７】
図１４はコンピュータ実装方法１４００を示しており、コンピュータ実装方法１４００は、方法１１００を含むことができ、コンデンサ・パッドの１つのセットに向かって、別のセットから離れて、電磁波を方向付ける／局所化するためのステップをさらに含むことができる。
【００７８】
ステップ１１０２で、上で説明されたように、第１のアンテナが、第１の電磁波を超伝導量子ビット・チップの１つまたは複数のコンデンサ・パッドの第１のセットの上に放射することができ、第１の波が、量子ビット・チップの第１の量子ビットの第１のジョセフソン接合を加熱する。ステップ１１０４で、やはり上で説明されたように、第１のアンテナが、放射に基づいて第１の量子ビットの第１のジョセフソン接合をアニールすることができる。
【００７９】
ここで、ステップ１４０２で、第１のアンテナが、第１の波による量子ビット・チップ上の第２の量子ビットの第２のジョセフソン接合のアニーリングを防ぐように、第１の波を、第１の量子ビットのパッドの第１のセットに向かって方向付ける／局所化することができる。当業者は、図７に伴う技術的態様および利点の説明の多くが図１４に当てはまることができるということを理解するであろう。やはり、これは、量子ビット・チップ上の複数の量子ビットの独立した局所化されたアニーリングを容易にするのに役立ち、それによって、周波数割り当てを改善し、周波数衝突または量子クロストークあるいはその両方の可能性を低減することができる。そのような局所化／方向付けは、指向性アンテナ・コンポーネントを第１のアンテナに組み込むことによって実現され得る。
【００８０】
図１５は、アンテナに基づく量子ビット・アニーリングによる複数の量子ビットのアニーリングを容易にするシステムの側面概略図を示している。量子ビット・アニーリング・システム１５００は、量子ビット・チップ１００２と、第１のジョセフソン接合１００４および１つまたは複数のコンデンサ・パッドの第１のセット１００６を含んでいる第１の量子ビット１０１２と、第１の波１０１０を放射することができる第１のアンテナ１００８と、第２のジョセフソン接合１３０２および１つまたは複数のコンデンサ・パッドの第２のセット１３０４を含んでいる第２の量子ビット１３０６とを備えることができる。
【００８１】
図に示されているように、システム１５００は、量子ビット・チップ１００２の上に位置する第２のアンテナ１５０２をさらに備えることができる。第２のアンテナ１５０２は、第２の電磁波１５０４を第２の量子ビット１３０６のパッドの第２のセット１３０４に向かって放射／生成して方向付け／局所化し、それによって、第２の量子ビット１３０６の第２のジョセフソン接合１３０２をアニールすることができる。さらに、第２のアンテナ１５０２は、第１のアンテナ１００８が第１の電磁波１０１０を放射／生成して方向付ける／局所化するのとは独立して（例えば、独立して、期間、周波数、または大きさ、あるいはその組み合わせを制御することができる）同時に、または連続して、第２の波１５０４を放射／生成して方向付ける／局所化することができる。これによって、第１の量子ビット１０１２の第１のジョセフソン接合１００４および第２の量子ビット１３０６の第２のジョセフソン接合１３０２の独立した同時の、または連続的な局所化されたアニーリングを容易にすることができる。当業者は、図８に関する技術的態様および利点の説明の多くが図１５に当てはまることができるということを理解するであろう。
【００８２】
図１６は、コンピュータ実装方法１６００を示しており、コンピュータ実装方法１６００は方法１４００を含むことができ、多量子ビット・チップ上の複数の量子ビットをアニールするためのステップをさらに含むことができる。
【００８３】
ステップ１１０２で、前述したように、第１のアンテナが、第１の電磁波を超伝導量子ビット・チップの１つまたは複数のコンデンサ・パッドの第１のセットの上に放射することができ、第１の電磁波が、量子ビット・チップの第１の量子ビットの第１のジョセフソン接合を加熱する。ステップ１１０４で、やはり上で説明されたように、第１のアンテナが、放射に基づいて第１の量子ビットの第１のジョセフソン接合をアニールすることができる。ステップ１４０２で、やはり前述したように、第１のアンテナが、第１の波による超伝導量子ビット・チップ上の第２の量子ビットの第２のジョセフソン接合のアニーリングを防ぐように、第１の波を、第１の量子ビットのパッドの第１のセットに向かって方向付ける／局所化することができる。
【００８４】
ここで、ステップ１６０２で、第２のアンテナが、第２の電磁波を第２の量子ビットの１つまたは複数のコンデンサ・パッドの第２のセットに向かって放射／生成して方向付ける／局所化することによって、第２の量子ビットの第２のジョセフソン接合をアニールし、それによって、第２の量子ビットの第２のジョセフソン接合を加熱することができる。さらに、第１および第２の波を放射して方向付けることは、独立して同時に、または連続して発生し、それによって、第１の量子ビットの第１のジョセフソン接合および第２の量子ビットの第２のジョセフソン接合の独立した同時のまたは連続的な局所化されたアニーリングを容易にすることができる。当業者は、図９に関する技術的態様および利点の説明の多くが図１６に当てはまることができるということを理解するであろう。
【００８５】
説明を簡単にするために、一連の動作としてコンピュータ実装方法が示され、説明される。本革新技術が、示された動作によって、または動作の順序によって、あるいはその両方によって制限されず、例えば動作が、本明細書において提示されておらず、説明されていない他の動作と共に、さまざまな順序で、または同時に、あるいはその両方で発生できるということが、理解されるべきである。さらに、開示される対象に従ってコンピュータ実装方法を実装するために、示されているすべての動作が必要でなくてもよい。加えて、当業者は、コンピュータ実装方法が、代替として、状態図を介して相互に関連する一連の状態またはイベントとして表され得るということを理解するであろう。そのようなコンピュータ実装方法をコンピュータに輸送および転送するのを容易にするために、以下および本明細書全体を通じて開示されたコンピュータ実装方法を製品に格納できるということが、さらに理解されるべきである。製品という用語は、本明細書において使用されるとき、任意のコンピュータ可読デバイスまたはコンピュータ可読ストレージ媒体からアクセスできるコンピュータ・プログラムを包含するよう意図されている。
【００８６】
開示される対象のさまざまな態様の背景を提供するために、図１７および以下の説明は、開示される対象のさまざまな態様が実装され得る適切な環境の概要を示すよう意図されている。図１７は、本明細書に記載された１つまたは複数の実施形態を容易にすることができる動作環境のブロック図を示している。本明細書に記載された他の実施形態で採用されている類似する要素の説明の繰り返しは、簡潔にするために省略されている。図１７を参照すると、本開示のさまざまな態様を実装するための適切な動作環境１７００は、コンピュータ１７１２を含むこともできる。コンピュータ１７１２は、処理ユニット１７１４、システム・メモリ１７１６、およびシステム・バス１７１８を含むこともできる。システム・バス１７１８は、システム・メモリ１７１６を含むが、これに限定されないシステム・コンポーネントを、処理ユニット１７１４に結合する。処理ユニット１７１４は、さまざまな使用可能なプロセッサのいずれかであることができる。デュアル・マイクロプロセッサおよびその他のマルチプロセッサ・アーキテクチャが、処理ユニット１７１４として採用されてもよい。システム・バス１７１８は、インダストリ・スタンダード・アーキテクチャ（ＩＳＡ：Industry Standard Architecture）、マイクロ・チャネル・アーキテクチャ（ＭＣＡ：Micro Channel Architecture）、拡張ＩＳＡ（ＥＩＳＡ：Extended ISA）、インテリジェント・ドライブ・エレクトロニクス（ＩＤＥ：Intelligent Drive Electronics）、ＶＥＳＡローカル・バス（ＶＬＢ：VESA Local Bus）、ペリフェラル・コンポーネント・インターコネクト（ＰＣＩ：Peripheral Component Interconnect）、カード・バス、ユニバーサル・シリアル・バス（ＵＳＢ：Universal Serial Bus）、アドバンスト・グラフィック・ポート（ＡＧＰ：Advanced Graphics Port）、ファイヤーワイヤ（ＩＥＥＥ  １３９４）、および小型コンピュータ・システム・インターフェイス（ＳＣＳＩ：Small Computer Systems Interface）を含むが、これらに限定されない、任意のさまざまな使用可能なバス・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、ペリフェラル・バスもしくは外部バス、またはローカル・バス、あるいはその組み合わせを含む、複数の種類のバス構造のいずれかであることができる。システム・メモリ１７１６は、揮発性メモリ１７２０および不揮発性メモリ１７２２を含むこともできる。起動中などにコンピュータ１７１２内の要素間で情報を転送するための基本ルーチンを含んでいる基本入出力システム（ＢＩＯＳ：basic input/output system）が、不揮発性メモリ１７２２に格納される。不揮発性メモリ１７２２の例としては、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ：read only memory）、プログラマブルＲＯＭ（ＰＲＯＭ：programmable ROM）、電気的プログラマブルＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ：electrically programmable ROM）、電気的消去可能プログラマブルＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ：electrically erasable programmable ROM）、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：random access memory）（例えば、強誘電体ＲＡＭ（ＦｅＲＡＭ：ferroelectric RAM））が挙げられるが、これらに限定されない。揮発性メモリ１７２０は、外部キャッシュ・メモリとして機能するランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）を含むこともできる。例えばＲＡＭは、スタティックＲＡＭ（ＳＲＡＭ：static RAM）、ダイナミックＲＡＭ（ＤＲＡＭ：dynamic RAM）、シンクロナスＤＲＡＭ（ＳＤＲＡＭ：synchronous DRAM）、ダブル・データ・レートＳＤＲＡＭ（ＤＤＲ  ＳＤＲＡＭ：double data rate SDRAM）、拡張ＳＤＲＡＭ（ＥＳＤＲＡＭ）、シンクリンクＤＲＡＭ（ＳＬＤＲＡＭ：Synchlink DRAM）、ダイレクト・ラムバスＲＡＭ（ＤＲＲＡＭ：direct Rambus RAM）、ダイレクト・ラムバス・ダイナミックＲＡＭ（ＤＲＤＲＡＭ：direct Rambus dynamic RAM）、およびラムバス・ダイナミックＲＡＭなどの、ただしこれらに限定されない、多くの形態で利用可能である。
【００８７】
コンピュータ１７１２は、取り外し可能／取り外し不可能な揮発性／不揮発性のコンピュータ・ストレージ媒体を含むこともできる。例えば図１７は、ディスク・ストレージ１７２４を示している。ディスク・ストレージ１７２４は、磁気ディスク・ドライブ、フロッピー（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、ただしこれらに限定されない、デバイスを含むこともできる。ディスク・ストレージ１７２４は、コンパクト・ディスクＲＯＭデバイス（ＣＤ−ＲＯＭ：compact disk ROM device）、記録可能ＣＤドライブ（ＣＤ−Ｒドライブ：CD recordable drive）、再書き込み可能ＣＤドライブ（ＣＤ−ＲＷドライブ：CD rewritable drive）、またはデジタル多用途ディスクＲＯＭドライブ（ＤＶＤ−ＲＯＭ：digital versatile disk ROM drive）などの光ディスク・ドライブを含むが、これらに限定されないストレージ媒体を、別々に、または他のストレージ媒体と組み合わせて、含むこともできる。システム・バス１７１８へのディスク・ストレージ１７２４の接続を容易にするために、インターフェイス１７２６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イスが通常は使用される。図１７は、ユーザと、適切な動作環境１７００において説明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機能するソフトウェアも示している。そ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１７２８を含むこともできる。ディスク・ストレージ１７２４に格納できるオペレーティング・システム１７２８は、コンピュータ１７１２のリソースを制御し、割り当てるように動作する。システムのアプリケーション１７３０は、例えばシステム・メモリ１７１６またはディスク・ストレージ１７２４のいずれかに格納されたプログラム・モジュール１７３２およびプログラム・データ１７３４を介して、オペレーティング・システム１７２８によるリソースの管理を利用する。さまざまなオペレーティング・システムまたはオペレーティング・システムの組み合わせを使用して本開示が実装され得るということが、理解されるべきである。ユーザは、入力デバイス１７３６を介して、コマンドまたは情報をコンピュータ１７１２に入力する。入力デバイス１７３６は、マウス、トラックボール、スタイラス、タッチ・パッド、キーボード、マイクロホン、ジョイスティック、ゲーム・パッド、衛星放送受信アンテナ、スキャナ、ＴＶチューナー・カード、デジタル・カメラ、デジタル・ビデオ・カメラ、Ｗｅｂカメラなどのポインティング・デバイスを含むが、これらに限定されない。これらおよびその他の入力デバイスは、インターフェイス・ポート１７３８を介してシステム・バス１７２８を通り、処理ユニット１７１４に接続する。インターフェイス・ポート１７３８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）を含む。出力デバイス１７４０は、入力デバイス１７３６と同じ種類のポートの一部を使用する。このようにして、例えば、ＵＳＢポートを使用して、入力をコンピュータ１７１２に提供し、コンピュータ１７１２から出力デバイス１７４０に情報を出力できる。出力アダプタ１７４２は、特殊なアダプタを必要とする出力デバイス１７４０の中でも特に、モニタ、スピーカ、およびプリンタのような何らかの出力デバイス１７４０が存在することを示すために提供される。出力アダプタ１７４２の例としては、出力デバイス１７４０とシステム・バス１７１８の間の接続の手段を提供するビデオ・カードおよびサウンド・カードが挙げられるが、これらに限定されない。リモート・コンピュータ１７４４などの、その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、入力機能および出力機能の両方を提供するということに、注意するべきである。
【００８８】
コンピュータ１７１２は、リモート・コンピュータ１７４４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して、ネットワーク環境内で動作できる。リモート・コンピュータ１７４４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、またはその他の一般的なネットワーク・ノードなどであることができ、通常は、コンピュータ１７１２に関連して説明された要素の多くまたはすべてを含むこともできる。簡潔にするために、メモリ・ストレージ・デバイス１７４６のみが、リモート・コンピュータ１７４４と共に示されている。リモート・コンピュータ１７４４は、ネットワーク・インターフェイス１７４８を介してコンピュータ１７１２に論理的に接続されてから、通信接続１７５０を介して物理的に接続される。ネットワーク・インターフェイス１７４８は、ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ：local-area networks）、広域ネットワーク（ＷＡＮ：wide-area networks）、セルラー・ネットワークなどの、有線通信ネットワークまたは無線通信ネットワークあるいはその両方を包含する。ＬＡＮ技術は、光ファイバ分散データ・インターフェイス（ＦＤＤＩ：Fiber Distributed Data Interface）、銅線分散データ・インターフェイス（ＣＤＤＩ：Copper Distributed Data Interface）、イーサネット（Ｒ）、トークン・リングなどを含む。ＷＡＮ技術は、ポイントツーポイント・リンク、総合デジタル通信網（ＩＳＤＮ：Integrated Services Digital Networks）およびその変形などの回路交換網、パケット交換網、およびデジタル加入者回線（ＤＳＬ：Digital Subscriber Lines）を含むが、これらに限定されない。通信接続１７５０は、ネットワーク・インターフェイス１７４８をシステム・バス１７１８に接続するために採用されたハードウェア／ソフトウェアのことを指す。通信接続１７５０は、説明を明確にするために、コンピュータ１７１２内に示されているが、コンピュータ１７１２の外部に存在することもできる。ネットワーク・インターフェイス１７４８に接続するためのハードウェア／ソフトウェアは、単に例示の目的で、通常の電話の等級のモデム、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、およびイーサネット（Ｒ）・カードなどの、内部および外部の技術を含むこともできる。
【００８９】
本発明は、任意の可能な統合の技術的詳細レベルで、システム、コンピュータ実装方法、装置、またはコンピュータ・プログラム製品、あるいはその組み合わせであってよい。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行させるためのコンピュータ可読プログラム命令を含んでいるコンピュータ可読ストレージ媒体を含むことができる。コンピュータ可読ストレージ媒体は、命令実行デバイスによって使用するための命令を保持および格納できる有形のデバイスであることができる。コンピュータ可読ストレージ媒体は、例えば、電子ストレージ・デバイス、磁気ストレージ・デバイス、光ストレージ・デバイス、電磁ストレージ・デバイス、半導体ストレージ・デバイス、またはこれらの任意の適切な組み合わせであることができるが、これらに限定されない。コンピュータ可読ストレージ媒体のさらに具体的な例の非網羅的リストは、ポータブル・フロッピー（Ｒ）・ディスク、ハード・ディスク、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ：random access memory）、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ：read-only memory）、消去可能プログラマブル読み取り専用メモリ（ＥＰＲＯＭ：erasable programmable read-only memory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：static random access memory）、ポータブル・コンパクト・ディスク読み取り専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ：compact disc read-only memory）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ：digital versatile disk）、メモリ・スティック、フロッピー（Ｒ）・ディスク、パンチカードまたは命令が記録されている溝の中の隆起構造などの機械的にエンコードされるデバイス、およびこれらの任意の適切な組み合わせを含むこともできる。本明細書において使用されるとき、コンピュータ可読ストレージ媒体は、それ自体が、電波またはその他の自由に伝搬する電磁波、導波管またはその他の送信媒体を伝搬する電磁波（例えば、光ファイバ・ケーブルを通過する光パルス）、あるいはワイヤを介して送信される電気信号などの一過性の信号であると解釈されるべきではない。
【００９０】
本明細書に記載されたコンピュータ可読プログラム命令は、コンピュータ可読ストレージ媒体から各コンピューティング・デバイス／処理デバイスへ、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、広域ネットワーク、または無線ネットワーク、あるいはその組み合わせ）を介して外部コンピュータまたは外部ストレージ・デバイスへダウンロードされ得る。このネットワークは、銅伝送ケーブル、光伝送ファイバ、無線送信、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、あるいはその組み合わせを備えることができる。各コンピューティング・デバイス／処理デバイス内のネットワーク・アダプタ・カードまたはネットワーク・インターフェイスは、コンピュータ可読プログラム命令をネットワークから受信し、それらのコンピュータ可読プログラム命令を各コンピューティング・デバイス／処理デバイス内のコンピュータ可読ストレージ媒体に格納するために転送する。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、命令セット・アーキテクチャ（ＩＳＡ：instruction-set-architecture）命令、マシン命令、マシン依存命令、マイクロコード、ファームウェア命令、状態設定データ、集積回路のための構成データ、あるいは、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また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み合わせで記述されたソース・コードまたはオブジェクト・コードであることができる。コンピュータ可読プログラム命令は、ユーザのコンピュータ上で全体的に実行すること、ユーザのコンピュータ上でスタンドアロン・ソフトウェア・パッケージとして部分的に実行すること、ユーザのコンピュータ上およびリモート・コンピュータ上でそれぞれ部分的に実行すること、あるいはリモート・コンピュータ上またはサーバ上で全体的に実行することができる。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）または広域ネットワーク（ＷＡＮ）を含む任意の種類のネットワークを介してユーザのコンピュータに接続することができるか、または接続は、（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対して行われ得る。一部の実施形態では、本発明の態様を実行するために、例えばプログラマブル論理回路、フィールドプログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ：field-programmable gate arrays）、またはプログラマブル・ロジック・アレイ（ＰＬＡ：programmable logic arrays）を含む電子回路は、コンピュータ可読プログラム命令の状態情報を利用することによって、電子回路をカスタマイズするための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。
【００９１】
本発明の態様は、本明細書において、本発明の実施形態に従って、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て説明される。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、ならびに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含まれるブロックの組み合わせが、コンピュータ可読プログラム命令によって実装され得るということが理解されるであろう。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その他のプログラム可能な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に指定される機能／動作を実施する手段を作り出すべく、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ム可能な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であることができる。これらのコンピュータ可読プログラム命令は、命令が格納されたコンピュータ可読ストレージ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に指定される機能／動作の態様を実施する命令を含んでいる製品を備えるように、コンピュータ可読ストレージ媒体に格納され、コンピュータ、プログラム可能なデータ処理装置、または他のデバイス、あるいはその組み合わせに特定の方式で機能するように指示できるものであることもできる。コンピュータ可読プログラム命令は、コンピュータ上、その他のプログラム可能な装置上、またはその他のデバイス上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に指定される機能／動作を実施するように、コンピュータ、その他のプログラム可能なデータ処理装置、またはその他のデバイスに読み込むこともでき、それによって、一連の操作可能な動作を、コンピュータ上、その他のプログラム可能な装置上、またはコンピュータ実装プロセスを生成するその他のデバイス上で実行させる。
【００９２】
図内のフローチャートおよびブロック図は、本発明のさまざまな実施形態に従って、システム、コンピュータ実装方法、およびコンピュータ・プログラム製品の可能な実装のアーキテクチャ、機能、および動作を示す。これに関連して、フローチャートまたはブロック図内の各ブロックは、規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な命令を含んでいる、命令のモジュール、セグメント、または部分を表すことができる。一部の代替の実装では、ブロックに示された機能は、図に示された順序とは異なる順序で発生することができる。例えば、連続して示された２つのブロックは、実際には、含まれている機能に応じて、実質的に同時に実行されるか、またはブロックは場合によっては逆の順序で実行され得る。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、ならびに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含まれるブロックの組み合わせは、規定された機能もしくは動作を実行するか、または専用ハードウェアとコンピュータ命令の組み合わせを実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ということにも注意する。
【００９３】
上記では、１つのコンピュータまたは複数のコンピュータあるいはその両方で実行されるコンピュータ・プログラム製品のコンピュータ実行可能命令との一般的な関連において、対象が説明されたが、当業者は、本開示がまたその他のプログラム・モジュールと組み合わせて実装され得るということを認識するであろう。通常、プログラム・モジュールは、特定のタスクを実行するか、または特定の抽象データ型を実装するか、あるいはその両方を行うルーチン、プログラム、コンポーネント、データ構造などを含む。さらに、当業者は、本発明のコンピュータ実装方法が、シングルプロセッサ・コンピュータ・システム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、電話機）、マイクロプロセッサベースもしくはプログラム可能な家庭用電化製品または産業用電子機器などを含む、その他のコンピュータ・システム構成を使用して実践され得るということを理解するであろう。示された態様は、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内で実践されてもよい。ただし、本開示の態様の全部ではないとしても一部は、スタンドアロン・コンピュータ上で実践され得る。分散コンピューティング環境において、プログラム・モジュールは、ローカルおよびリモートの両方のメモリ・ストレージ・デバイスに配置され得る。
【００９４】
本出願において使用されるとき、「コンポーネント」、「システム」、「プラットフォーム」、「インターフェイス」などの用語は、１つまたは複数の特定の機能を含むコンピュータ関連の実体または操作可能なマシンに関連する実体を指すことができるか、またはそれらの実体を含むことができるか、あるいはその両方が可能である。本明細書で開示された実体は、ハードウェア、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせ、ソフトウェア、または実行中のソフトウェアのいずれかであることができる。例えば、コンポーネントは、プロセッサ上で実行されるプロセス、プロセッサ、オブジェクト、実行ファイル、実行のスレッド、プログラム、またはコンピュータ、あるいはその組み合わせであることができるが、これらに限定されない。例として、サーバ上で実行されるアプリケーションおよびサーバの両方が、コンポーネントであることができる。１つまたは複数のコンポーネントが、プロセス内または実行のスレッド内あるいはその両方に存在することができ、コンポーネントは、１つのコンピュータ上に局在することが可能か、または２つ以上のコンピュータ間で分散され得るか、あるいはその両方が可能である。別の例では、各コンポーネントは、さまざまなデータ構造が格納されているさまざまなコンピュータ可読媒体から実行できる。コンポーネントは、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、分散システム内の別のコンポーネントと情報をやりとりするか、またはインターネットなどのネットワークを経由して、信号を介して他のシステムと情報をやりとりするか、あるいはその両方によって情報をやりとりする、１つのコンポーネントからのデータ）を含んでい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できる。別の例として、コンポーネントは、電気または電子回路によって操作される機械的部品によって提供される特定の機能を有する装置であることができ、プロセッサによって実行されるソフトウェア・アプリケーションまたはファームウェア・アプリケーションによって操作される。そのような場合、プロセッサは、装置の内部または外部に存在することができ、ソフトウェア・アプリケーション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できる。さらに別の例として、コンポーネントは、機械的部品を含まない電子コンポーネントを介して特定の機能を提供する装置であることができ、それらの電子コンポーネントは、電子コンポーネントの機能の少なくとも一部を与えるソフトウェアまたはファームウェアを実行するためのプロセッサまたはその他の手段を含むことができる。１つの態様では、コンポーネントは、例えばクラウド・コンピューティング・システム内で、仮想マシンを介して電子コンポーネントをエミュレートすることができる。
【００９５】
加えて、「または」という用語は、排他的論理和ではなく、包含的論理和を意味するよう意図されている。すなわち、特に指定されない限り、または文脈から明らかでない限り、「ＸがＡまたはＢを採用する」は、自然な包含的順列のいずれかを意味するよう意図されている。すなわち、ＸがＡを採用するか、ＸがＢを採用するか、またはＸがＡおよびＢの両方を採用する場合、「ＸがＡまたはＢを採用する」が、前述の事例のいずれかにおいて満たされる。さらに、本明細書および添付の図面において使用される冠詞「ａ」および「ａｎ」は、単数形を対象にすることが特に指定されない限り、または文脈から明らかでない限り、「１つまたは複数」を意味すると一般に解釈されるべきである。本明細書において使用されるとき、「例」または「例示的」あるいはその両方の用語は、例、事例、または実例となることを意味するために使用される。誤解を避けるために、本明細書で開示された対象は、そのような例によって制限されない。加えて、「例」または「例示的」あるいはその両方として本明細書に記載された任意の態様または設計は、他の態様または設計よりも好ましいか、または有利であると必ずしも解釈されず、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除外するよう意図されていない。
【００９６】
本明細書において使用されるとき、「プロセッサ」という用語は、シングルコア・プロセッサと、ソフトウェアのマルチスレッド実行機能を備えるシングルプロセッサと、マルチコア・プロセッサと、ソフトウェアのマルチスレッド実行機能を備えるマルチコア・プロセッサと、ハードウェアのマルチスレッド技術を備えるマルチコア・プロセッサと、並列プラットフォームと、分散共有メモリを備える並列プラットフォームとを含むが、これらに限定されない、実質的に任意の計算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：application specific integrated circuit）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ：digital signal processor）、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ：field programmable gate array）、プログラマブル・ロジック・コントローラ（ＰＬＣ：programmable logic controller）、複合プログラム可能論理デバイス（ＣＰＬＤ：complex programmable logic device）、個別のゲートまたはトランジスタ論理、個別のハードウェア・コンポーネント、あるいは本明細書に記載された機能を実行するように設計されたこれらの任意の組み合わせを指すことができる。さらに、プロセッサは、空間利用を最適化し、ユーザ機器の性能を向上するために、分子および量子ドットベースのトランジスタ、スイッチ、およびゲートなどの、ただし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、計算処理ユニットの組み合わせとして実装されてもよい。本開示では、コンポーネントの動作および機能に関連する「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」、および実質的に任意のその他の情報格納コンポーネントなどの用語は、「メモリ・コンポーネント」、「メモリ」内に具現化された実体、またはメモリを備えているコンポーネントを指すために使用される。本明細書に記載されたメモリまたはメモリ・コンポーネントあるいはその両方が、揮発性メモリまたは不揮発性メモリのいずれかであることができるか、あるいは揮発性メモリおよび不揮発性メモリの両方を含むことができるということが、理解されるべきである。不揮発性メモリの例としては、読み取り専用メモリ（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））が挙げられるが、これらに限定されない。揮発性メモリは、例えば外部キャッシュ・メモリとして機能できる、ＲＡＭを含むことができる。例えば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：Rambus dynamic RAM）などの、ただしこれらに限定されない、多くの形態で利用可能である。さらに、本明細書において開示されたシステムまたはコンピュータ実装方法のメモリ・コンポーネントは、これらおよび任意のその他の適切な種類のメモリを含むが、これらに限定されない、メモリを含むよう意図されている。
【００９７】
前述した内容は、システムおよびコンピュータ実装方法の単なる例を含んでいる。当然ながら、本開示を説明する目的で、コンポーネントまたはコンピュータ実装方法の考えられるすべての組み合わせについて説明することは不可能であるが、当業者は、本開示の多くのその他の組み合わせおよび並べ替えが可能であるということを認識できる。さらに、「含む」、「有する」、「所有する」などの用語が、発明を実施するための形態、特許請求の範囲、付録、および図面において使用される範囲では、それらの用語は、「備えている」が請求項における暫定的な用語として使用されるときに解釈されるような、用語「備えている」と同様の方法で、包含的であるよう意図されている。さまざまな実施形態の説明は、例示の目的で提示されているが、網羅的であることは意図されていないか、または開示された実施形態に制限されない。記載された実施形態の範囲および思想を逸脱することなく多くの変更および変形が可能であることは、当業者にとって明らかであろう。本明細書で使用された用語は、実施形態の原理、実際の適用、もしくは市場で見られる技術を超える技術的改良を最も適切に説明するため、または他の当業者が本明細書で開示された実施形態を理解できるようにするために選択されている。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【手続補正書】
【提出日】令和3年7月2日(2021.7.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の高周波（ＲＦ）エミッタを介して、第１の電磁信号を、超伝導量子ビット・チップの第１のジョセフソン接合の１つまたは複数のコンデンサ・パッドの第１のセットの上に放射することであって、前記放射が、交流電流または交流電圧を前記１つまたは複数のコンデンサ・パッドの第１のセット内に誘導し、それによって、前記第１のジョセフソン接合を加熱する、前記放射することと、
前記第１のＲＦエミッタによって、前記第１の電磁信号による前記超伝導量子ビット・チップ上の第２のジョセフソン接合のアニーリングを防ぐように、前記第１の電磁信号を、前記第１のジョセフソン接合の前記１つまたは複数のコンデンサ・パッドの第１のセットに向かって局所化することと、
前記第１のＲＦエミッタによって、前記放射に基づいて前記第１のジョセフソン接合をアニールすることとを含む、コンピュータ実装方法。
【請求項２】
前記第１のジョセフソン接合の前記アニーリングの定義されたレベルを生成するように、前記第１の電磁信号の期間、周波数、または大きさのうちの少なくとも１つを制御することをさらに含む、請求項１に記載のコンピュータ実装方法。
【請求項３】
前記第１のジョセフソン接合の前記アニーリングの前記定義されたレベルを達成することに基づいて、前記第１の電磁信号の放射を停止することをさらに含む、請求項２に記載のコンピュータ実装方法。
【請求項４】
第２のＲＦエミッタによって、第２の電磁信号を前記第２のジョセフソン接合の１つまたは複数のコンデンサ・パッドの第２のセットに向かって放射して局所化することによって、前記第２のジョセフソン接合をアニールすることをさらに含み、前記第２の電磁信号の前記放射および局所化が、前記第１の電磁信号の前記放射および局所化とは独立して同時に、または連続して発生し、それによって、前記第１のジョセフソン接合および前記第２のジョセフソン接合の独立した同時の、または連続的な局所化されたアニーリングをそれぞれ容易にする、請求項１に記載のコンピュータ実装方法。
【請求項５】
前記第１のＲＦエミッタが前記第１のジョセフソン接合の前記１つまたは複数のコンデンサ・パッドの第１のセットの上に配置され、前記第２のＲＦエミッタが前記第２のジョセフソン接合の前記１つまたは複数のコンデンサ・パッドの第２のセットの上に配置される、請求項４に記載のコンピュータ実装方法。
【請求項６】
前記第１の電磁信号の周波数が電磁スペクトルのマイクロ波領域に属する、請求項１に記載のコンピュータ実装方法。
【請求項７】
１つまたは複数のコンデンサ・パッドの第１のセットとの第１のジョセフソン接合を含む超伝導量子ビット・チップと、
前記超伝導量子ビット・チップの上に配置され、第１の電磁信号を前記１つまたは複数のコンデンサ・パッドの第１のセットの上に放射する第１の高周波（ＲＦ）エミッタであって、前記第１の電磁信号の受信に基づいて、前記１つまたは複数のコンデンサ・パッドの第１のセットが、前記第１のジョセフソン接合からの定義された距離以内に、交流電流または交流電圧を生成し、それによって、前記第１のジョセフソン接合をアニールする、前記第１の高周波（ＲＦ）エミッタと、
１つまたは複数のコンデンサ・パッドの第２のセットを含む、前記超伝導量子ビット・チップ上の第２のジョセフソン接合とを備える装置であって、前記第１のＲＦエミッタが、前記第１の電磁信号による前記第２のジョセフソン接合のアニーリングを防ぐように、前記第１の電磁信号を、前記第１のジョセフソン接合の前記１つまたは複数のコンデンサ・パッドの第１のセットに向かって局所化する、装置。
【請求項８】
前記第１のＲＦエミッタが、前記第１のジョセフソン接合の前記アニーリングの定義されたレベルを生成するように、前記第１の電磁信号の期間、周波数、または大きさのうちの少なくとも１つを制御する、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記第１のＲＦエミッタが、前記第１のジョセフソン接合の前記アニーリングの前記定義されたレベルを達成することに応答して、前記第１の電磁信号の放射を停止する、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記超伝導量子ビット・チップの上に配置され、第２の電磁信号を前記１つまたは複数のコンデンサ・パッドの第２のセットに向かって放射して局所化し、それによって、前記第２のジョセフソン接合をアニールする、第２のＲＦエミッタをさらに備え、前記第２のＲＦエミッタが、前記第２の電磁信号を、前記第１のＲＦエミッタが前記第１の電磁信号を放射して局所化するのとは独立して同時に、または連続して放射して局所化し、それによって、前記第１のジョセフソン接合および前記第２のジョセフソン接合の独立した同時の、または連続的な局所化されたアニーリングをそれぞれ容易にする、請求項７に記載の装置。
【請求項１１】
前記第１の電磁信号の周波数が電磁スペクトルのマイクロ波領域に属する、請求項７に記載の装置。
【請求項１２】
前記第１のＲＦエミッタのサイズが、前記第１のジョセフソン接合の前記１つまたは複数のコンデンサ・パッドの第１のセットに一致するように決定される、請求項７に記載の装置。
【請求項１３】
前記第１の電磁信号の第１の波長が、前記１つまたは複数のコンデンサ・パッドの第１のセットの第１の物理的寸法の４倍以上である、請求項７に記載の装置。
【国際調査報告】
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