(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２つの量子状態をそれぞれ有する第１量子回路及び第２量子回路と、
前記第１量子回路に電磁気的に接続された第１導波路及び前記第２量子回路に電磁気的に接続された第２導波路と、
前記第１導波路に第１高周波電力を伝搬させて前記第１量子回路を所定の量子状態に変化させる場合に、前記第２量子回路の量子状態の変化を補償するように、直接的又は間接的に、前記第２導波路に第２高周波電力を伝搬させる高周波電源と、
を備える量子回路システム。
【請求項２】
前記高周波電源は、前記第１導波路に前記第１高周波電力を伝搬させたタイミング以降に、前記第２量子回路の量子状態の変化を補償するように、直接的又は間接的に、前記第２導波路に前記第２高周波電力を伝搬させる、
請求項１に記載の量子回路システム。
【請求項３】
前記高周波電源は、前記第１導波路に前記第１高周波電力を伝搬させたことによる前記第２量子回路の量子状態の変化を補償する高周波電力と、前記第２量子回路を所定の量子状態に変化させる高周波電力との重ね合わせである前記第２高周波電力を、直接的又は間接的に、前記第２導波路に伝搬させる、
請求項１又は２に記載の量子回路システム。
【請求項４】
前記第２導波路に沿って延伸する補助導波路をさらに備え、
前記高周波電源は、前記第１導波路に前記第１高周波電力を伝搬させて前記第１量子回路を所定の量子状態に変化させる場合に、前記第２量子回路の量子状態の変化を補償するように、前記補助導波路に第３高周波電力を伝搬させ、間接的に、前記第２導波路に前記第２高周波電力を伝搬させる、
請求項１又は２に記載の量子回路システム。
【請求項５】
前記補助導波路は、前記第２導波路に沿って延伸する第１部分及び第２部分と、前記第１部分及び前記第２部分を接続する折返し部分とを含む、
請求項４に記載の量子回路システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、量子回路システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、量子コンピュータの実用化に向けて研究が進められている。例えば、下記非特許文献１では、トランズモンと呼ばれる量子回路が提案された。トランズモンは、電気的ノイズ耐性が高く、比較的長い緩和時間を有する。【０００３】
また、下記特許文献１には、開口を有する導波路と、導波路内に配設される非線形量子回路と、開口に結合される電磁場源とを備える量子情報処理システムが記載されている。【０００４】
さらに、下記特許文献２には、ジョセフソン接合による中断のない細長い薄膜と、細長い薄膜の近位端と電気接触している超伝導量子干渉デバイス(SQUID)であって、３つより少ないジョセフソン接合を有する、超伝導量子干渉デバイス(SQUID)と、細長い薄膜と同一平面内にあり、細長い薄膜の遠位端と電気接触している接地面とを備え、薄膜、SQUID及び接地面が、設計された動作温度において超伝導状態になる材料を含む、量子ビットデバイスが記載されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Jens Koch, Terri M. Yu, Jay Gambetta, A. A. Houck, D. I. Schuster, J. Majer, Alexandre Blais, M. H. Devoret, S. M. Girvin, and R. J. Schoelkopf, “Charge-insensitive qubit design derived from the Cooper pair box,” Phys. Rev. A 76, 042319, 2007
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１６−５１０４９７号公報
【特許文献２】特開２０１８−５２４７９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
トランズモン等の量子回路の量子状態は、量子回路に接続された導波路に高周波電力を伝搬させることで操作されることがある。このとき、導波路を伝搬する電磁場が漏れて、他の導波路にも電力が伝搬することがあり、他の導波路に接続された量子回路の量子状態が意図せず変化してしまうことがある。【０００８】
このような意図しない量子状態の変化を訂正するために、量子エラー訂正の技術を用いることが検討されている。しかしながら、量子エラー訂正を実装するためには余分な量子回路を設ける必要があり、回路の大規模化が必要となる。【０００９】
そこで、本発明は、意図しない量子状態の変化を防止することができる量子回路システムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一態様に係る量子回路システムは、少なくとも２つの量子状態をそれぞれ有する第１量子回路及び第２量子回路と、第１量子回路に電磁気的に接続された第１導波路及び第２量子回路に電磁気的に接続された第２導波路と、第１導波路に第１高周波電力を伝搬させて第１量子回路を所定の量子状態に変化させる場合に、第２量子回路の量子状態の変化を補償するように、直接的又は間接的に、第２導波路に第２高周波電力を伝搬させる高周波電源と、を備える。【００１１】
この態様によれば、第１量子回路を所定の量子状態に変化させる場合に、第２量子回路の量子状態の変化を補償することができ、第２量子回路について意図しない量子状態の変化を防止することができる。【００１２】
上記態様において、高周波電源は、第１導波路に第１高周波電力を伝搬させたタイミング以降に、第２量子回路の量子状態の変化を補償するように、直接的又は間接的に、第２導波路に第２高周波電力を伝搬させてもよい。【００１３】
この態様によれば、第１量子回路を所定の量子状態に変化させるタイミングと同時又はその後に第２量子回路の量子状態の変化を補償することができ、第２量子回路について意図しない量子状態の変化を防止することができる。【００１４】
上記態様において、高周波電源は、第１導波路に第１高周波電力を伝搬させたことによる第２量子回路の量子状態の変化を補償する高周波電力と、第２量子回路を所定の量子状態に変化させる高周波電力との重ね合わせである第２高周波電力を、直接的又は間接的に、第２導波路に伝搬させてもよい。【００１５】
この態様によれば、第１量子回路を所定の量子状態に変化させたことにより生じる第２量子回路の量子状態の変化を補償しつつ、第２量子回路の量子状態を所定の量子状態に変化させることができる。【００１６】
上記態様において、第２導波路に沿って延伸する補助導波路をさらに備え、高周波電源は、第１導波路に第１高周波電力を伝搬させて第１量子回路を所定の量子状態に変化させる場合に、第２量子回路の量子状態の変化を補償するように、補助導波路に第３高周波電力を伝搬させ、間接的に、第２導波路に第２高周波電力を伝搬させてもよい。【００１７】
この態様によれば、第１量子回路を所定の量子状態に変化させる場合に、第２導波路に直接的に高周波電力を伝搬させることなく第２量子回路の量子状態の変化を補償することができる。【００１８】
上記態様において、補助導波路は、第２導波路に沿って延伸する第１部分及び第２部分と、第１部分及び第２部分を接続する折返し部分とを含んでもよい。【００１９】
この態様によれば、補助導波路に第３高周波電力を伝搬させる場合に、より正確に第２導波路に第２高周波電力を伝搬させることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、意図しない量子状態の変化を防止することができる量子回路システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態に係る量子計算システムのネットワーク構成を示す図である。
【図２】本実施形態に係る量子回路システムの構成を示す図である。
【図３】本実施形態に係る量子回路の回路図である。
【図４】本実施形態に係る量子回路システムの第１導波路の波形、第２導波路の波形及び第２量子回路の量子状態の第１例を示す図である。
【図５】本実施形態に係る量子回路システムの第１導波路の波形、第２導波路の波形及び第２量子回路の量子状態の第２例を示す図である。
【図６】本実施形態に係る量子回路システムの第１導波路の波形、第２導波路の波形及び第２量子回路の量子状態の第３例を示す図である。
【図７】本実施形態に係る量子回路システムの第１導波路の波形、第２導波路の波形及び第２量子回路の量子状態の第４例を示す図である。
【図８】本実施形態の第１変形例に係る量子回路システムの構成を示す図である。
【図９】本実施形態の第１変形例に係る量子回路システムの第１導波路の波形、第２導波路の波形及び第２量子回路の量子状態の第１例を示す図である。
【図１０】本実施形態の第１変形例に係る量子回路システムの第１導波路の波形、第２導波路の波形及び第２量子回路の量子状態の第２例を示す図である。
【図１１】本実施形態の第２変形例に係る量子回路システムの構成を示す図である。
【図１２】本実施形態の第３変形例に係る量子回路システムの構成を示す図である。
【図１３】本実施形態の第４変形例に係る量子回路システムの構成を示す図である。
【図１４】本実施形態の第５変形例に係る量子回路システムの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。なお、各図において、同一の符号を付したものは、同一又は同様の構成を有する。
【００２３】
図１は、本発明の実施形態に係る量子計算システム１００のネットワーク構成を示す図である。量子計算システム１００は、量子回路システム１０と、ユーザ端末２０とを含む。量子回路システム１０及びユーザ端末２０は、インターネット等の通信ネットワークＮを介して互いに通信可能に接続される。量子計算システム１００のユーザは、汎用の古典コンピュータで構成されるユーザ端末２０を用いて量子回路システム１０にデータを入力したり、量子回路システム１０によって行われた量子計算の結果を取得したりする。
【００２４】
図２は、本実施形態に係る量子回路システム１０の構成を示す図である。量子回路システム１０は、少なくとも２つの量子状態をそれぞれ有する第１量子回路１１ａ及び第２量子回路１１ｂと、第１量子回路１１ａに電磁気的に接続された第１導波路１２ａ及び第２量子回路１１ｂに電磁気的に接続された第２導波路１２ｂと、を備える。また、量子回路システム１０は、第１導波路１２ａに第１高周波電力を伝搬させて第１量子回路１１ａを所定の量子状態に変化させる場合に、第２量子回路１１ｂの量子状態の変化を補償するように、直接的又は間接的に、第２導波路１２ｂに第２高周波電力を伝搬させる第２高周波電源１３ｂを備える。量子回路システム１０は、第２導波路１２ｂに高周波電力を伝搬させて第２量子回路１１ｂを所定の量子状態に変化させる場合に、第１量子回路１１ａの量子状態の変化を補償するように、直接的又は間接的に、第１導波路１２ａに高周波電力を伝搬させる第１高周波電源１３ａを備える。
【００２５】
さらに、量子回路システム１０は、少なくとも２つの量子状態をそれぞれ有する第３量子回路１１ｃ及び第４量子回路１１ｄと、第３量子回路１１ｃに電磁気的に接続された第３導波路１２ｃ及び第４量子回路１１ｄに電磁気的に接続された第４導波路１２ｄと、をさらに備える。また、量子回路システム１０は、第３導波路１２ｃに第３高周波電力を伝搬させて第３量子回路１１ｃを所定の量子状態に変化させる場合に、第４量子回路１１ｄの量子状態の変化を補償するように、直接的又は間接的に、第４導波路１２ｄに第４高周波電力を伝搬させる第４高周波電源１３ｄを備える。また、量子回路システム１０は、第４導波路１２ｄに高周波電力を伝搬させて第４量子回路１１ｄを所定の量子状態に変化させる場合に、第３量子回路１１ｃの量子状態の変化を補償するように、直接的又は間接的に、第３導波路１２ｃに高周波電力を伝搬させる第３高周波電源１３ｃを備える。
【００２６】
第１量子回路１１ａ、第２量子回路１１ｂ、第３量子回路１１ｃ及び第４量子回路１１ｄは、それぞれ同様の構成を有してよく、例えばトランズモンを含む量子回路であってよい。第１導波路１２ａ、第２導波路１２ｂ、第３導波路１２ｃ及び第４導波路１２ｄは、それぞれ同様の構成を有してよく、例えばコプレナー線路やマイクロストリップ線路等を含む導波路であってよい。第１高周波電源１３ａ、第２高周波電源１３ｂ、第３高周波電源１３ｃ及び第４高周波電源１３ｄは、それぞれ同様の構成を有してよく、例えば数ＧＨｚの高周波パルスを出力する電源を含んでよい。
【００２７】
本明細書では、第１量子回路１１ａ、第２量子回路１１ｂ、第３量子回路１１ｃ及び第４量子回路１１ｄを含む複数の量子回路を単に量子回路１１と呼ぶ。また、第１導波路１２ａ、第２導波路１２ｂ、第３導波路１２ｃ及び第４導波路１２ｄを含む複数の導波路を単に導波路１２と呼び、第１高周波電源１３ａ、第２高周波電源１３ｂ、第３高周波電源１３ｃ及び第４高周波電源１３ｄを含む複数の高周波電源を単に高周波電源１３と呼ぶ。
【００２８】
図２では、４つの量子回路１１と、４つの導波路１２と、４つの高周波電源１３とを備える量子回路システム１０を例示しているが、量子回路１１、導波路１２及び高周波電源１３の数は任意である。高周波電源１３の数が量子回路１１の数より少なく、分波器等を介して量子回路１１に接続される構造であってもよい。
【００２９】
図３は、本実施形態に係る量子回路１１の回路図の一例である。量子回路１１は、ジョセフソン接合ＪＪ及びキャパシタＣＢを含むトランズモン１１１と、インダクタＬｒ及びキャパシタＣｒを含む共振器１１２とを有する。高周波電源１３は、入力キャパシタＣｉｎの一端に接続され、高周波電源１３から出力される高周波パルスは、ゲートキャパシタＣｇを介してトランズモン１１１に入力され、トランズモン１１１の量子状態を変化させる。ジョセフソン接合ＪＪの数は１つとは限らず、並列に２つ接続されdc-SQUIDの構成とする場合や、サイズが異なるジョセフソン接合ＪＪが並列に接続される場合(Flux qubit等)や、サイズが異なるジョセフソン接合ＪＪが複数接続される場合(Fluxonium等)があり得る。このようにジョセフソン接合ＪＪの数やサイズにより、系のエネルギーポテンシャルが目的に応じて調整されることがある。
【００３０】
図４は、本実施形態に係る量子回路システム１０の第１導波路１２ａの波形、第２導波路１２ｂの波形及び第２量子回路１１ｂの量子状態の第１例を示す図である。同図では、第１導波路１２ａの電圧及び時間の関係を示す波形グラフと、第２導波路１２ｂの電圧及び時間の関係を示す波形グラフと、第２量子回路１１ｂの量子状態を表すブロッホ球とを示している。なお、同図では、説明を簡明にするため、第１導波路１２ａ及び第２導波路１２ｂの電圧のグラフとしているが、第１導波路１２ａ及び第２導波路１２ｂに伝搬するのは高周波パルスであり、電圧と電流に明確に分離されない電力が伝搬することとなる。
【００３１】
以下では、第１導波路１２ａに第１高周波電力を伝搬させて第１量子回路１１ａを所定の量子状態に変化させる場合に、第２量子回路１１ｂの量子状態の変化を補償するように、第２導波路１２ｂに第２高周波電力を伝搬させる例について説明するが、この関係は逆であってもよい。すなわち、第２導波路１２ｂに高周波電力を伝搬させて第２量子回路１１ｂを所定の量子状態に変化させる場合に、第１量子回路１１ａの量子状態の変化を補償するように、第１導波路１２ａに高周波電力を伝搬させてもよい。また、第２導波路１２ｂと第３導波路１２ｃとの間で同様の処理を行ってもよいし、第３導波路１２ｃと第４導波路１２ｄとの間で同様の処理を行ってもよい。
【００３２】
第１導波路１２ａに第１高周波電力を伝搬させて第１量子回路１１ａを所定の量子状態に変化させる場合、第１導波路１２ａに比較的大きな第１高周波電力が入力され、第１導波路１２ａの周囲に漏れ電磁場が生じる。そして、漏れ電磁場の影響により、第１導波路１２ａに隣接する第２導波路１２ｂに意図しない高周波電力が伝搬し、第２量子回路１１ｂの量子状態が変化してしまう。図４では、漏れ電磁場の影響により第２量子回路１１ｂの量子状態が変化する様子を、量子ビットの方向が傾いたブロッホ球によって示している。
【００３３】
第２高周波電源１３ｂは、第２量子回路１１ｂの量子状態の変化を補償するように、直接的又は間接的に、第２導波路１２ｂに第２高周波電力を伝搬させる。本例の場合、第２高周波電源１３ｂは、第１導波路１２ａに第１高周波電力を伝搬させたタイミング以降に、第２量子回路１１ｂの量子状態の変化を補償するように、直接的又は間接的に、第２導波路１２ｂに第２高周波電力を伝搬させる。より具体的には、本例の場合、第２高周波電源１３ｂは、第１導波路１２ａに第１高周波電力を伝搬させたタイミングよりも後に、第２量子回路１１ｂの量子状態の変化を補償するように、直接的に、第２導波路１２ｂに第２高周波電力を伝搬させている。図４では、補償された後の第２量子回路１１ｂの量子状態を、量子ビットの方向が垂直上向きに戻ったブロッホ球によって示している。
【００３４】
第２量子回路１１ｂの量子状態の変化を補償するように、第２導波路１２ｂに伝搬させる第２高周波電力の大きさは、量子回路システム１０を構成する複数の材料の物理的特性と、第１導波路１２ａ及び第２導波路１２ｂの配置とに基づいて理論的に算出してもよいし、量子回路システム１０を実働させて実験的に定めてもよい。
【００３５】
このように、第１量子回路１１ａを所定の量子状態に変化させる場合に、第２量子回路１１ｂの量子状態の変化を補償することができ、第２量子回路１１ｂについて意図しない量子状態の変化を防止することができる。当然ながら、同様の処理を第２高周波電源１３ｂ以外の高周波電源１３によって行うことで、任意の量子回路１１について意図しない量子状態の変化を防止することができる。
【００３６】
また、第１量子回路１１ａを所定の量子状態に変化させるタイミングと同時又はその後に第２量子回路１１ｂの量子状態の変化を補償することができ、第２量子回路１１ｂについて意図しない量子状態の変化を防止することができる。
【００３７】
図５は、本実施形態に係る量子回路システム１０の第１導波路１２ａの波形、第２導波路１２ｂの波形及び第２量子回路１１ｂの量子状態の第２例を示す図である。同図では、第１導波路１２ａの電圧及び時間の関係を示す波形グラフと、第２導波路１２ｂの電圧及び時間の関係を示す波形グラフと、第２量子回路１１ｂの量子状態を表すブロッホ球とを示している。なお、同図では、説明を簡明にするため、第１導波路１２ａ及び第２導波路１２ｂの電圧のグラフとしているが、第１導波路１２ａ及び第２導波路１２ｂに伝搬するのは高周波パルスであり、電圧と電流に明確に分離されない電力が伝搬することとなる。
【００３８】
以下では、第１導波路１２ａに第１高周波電力を伝搬させて第１量子回路１１ａを所定の量子状態に変化させる場合に、第２量子回路１１ｂの量子状態の変化を補償するように、第２導波路１２ｂに第２高周波電力を伝搬させる例について説明するが、この関係は逆であってもよい。すなわち、第２導波路１２ｂに高周波電力を伝搬させて第２量子回路１１ｂを所定の量子状態に変化させる場合に、第１量子回路１１ａの量子状態の変化を補償するように、第１導波路１２ａに高周波電力を伝搬させてもよい。また、第２導波路１２ｂと第３導波路１２ｃとの間で同様の処理を行ってもよいし、第３導波路１２ｃと第４導波路１２ｄとの間で同様の処理を行ってもよい。
【００３９】
第１導波路１２ａに第１高周波電力を伝搬させて第１量子回路１１ａを所定の量子状態に変化させる場合、第１導波路１２ａに比較的大きな第１高周波電力が入力され、第１導波路１２ａの周囲に漏れ電磁場が生じる。そして、漏れ電磁場の影響により、第１導波路１２ａに隣接する第２導波路１２ｂに意図しない高周波電力が伝搬し、第２量子回路１１ｂの量子状態が変化してしまう。
【００４０】
第２高周波電源１３ｂは、第２量子回路１１ｂの量子状態の変化を補償するように、直接的又は間接的に、第２導波路１２ｂに第２高周波電力を伝搬させる。本例の場合、第２高周波電源１３ｂは、第１導波路１２ａに第１高周波電力を伝搬させたタイミングと同時に、第２量子回路１１ｂの量子状態の変化を補償するように、直接的に、第２導波路１２ｂに第２高周波電力を伝搬させている。図５では、第１高周波電力が入力された前後で、第２量子回路１１ｂの量子状態が変化していないことを、量子ビットの方向が垂直上向きのまま変化していないブロッホ球によって示している。
【００４１】
このように、第１量子回路１１ａを所定の量子状態に変化させる場合に、第２量子回路１１ｂの量子状態の変化を補償することができ、第２量子回路１１ｂについて意図しない量子状態の変化を防止することができる。当然ながら、同様の処理を第２高周波電源１３ｂ以外の高周波電源１３によって行うことで、任意の量子回路１１について意図しない量子状態の変化を防止することができる。
【００４２】
また、第１量子回路１１ａを所定の量子状態に変化させるタイミングと同時又はその後に第２量子回路１１ｂの量子状態の変化を補償することができ、第２量子回路１１ｂについて意図しない量子状態の変化を防止することができる。
【００４３】
図６は、本実施形態に係る量子回路システム１０の第１導波路１２ａの波形、第２導波路１２ｂの波形及び第２量子回路１１ｂの量子状態の第３例を示す図である。同図では、第１導波路１２ａの電圧及び時間の関係を示す波形グラフと、第２導波路１２ｂの電圧及び時間の関係を示す波形グラフと、第２量子回路１１ｂの量子状態を表すブロッホ球とを示している。なお、同図では、説明を簡明にするため、第１導波路１２ａ及び第２導波路１２ｂの電圧のグラフとしているが、第１導波路１２ａ及び第２導波路１２ｂに伝搬するのは高周波パルスであり、電圧と電流に明確に分離されない電力が伝搬することとなる。
【００４４】
以下では、第１導波路１２ａに第１高周波電力を伝搬させて第１量子回路１１ａを所定の量子状態に変化させる場合に、第２量子回路１１ｂの量子状態の変化を補償するように、第２導波路１２ｂに第２高周波電力を伝搬させる例について説明するが、この関係は逆であってもよい。すなわち、第２導波路１２ｂに高周波電力を伝搬させて第２量子回路１１ｂを所定の量子状態に変化させる場合に、第１量子回路１１ａの量子状態の変化を補償するように、第１導波路１２ａに高周波電力を伝搬させてもよい。また、第２導波路１２ｂと第３導波路１２ｃとの間で同様の処理を行ってもよいし、第３導波路１２ｃと第４導波路１２ｄとの間で同様の処理を行ってもよい。
【００４５】
第１導波路１２ａに第１高周波電力を伝搬させて第１量子回路１１ａを所定の量子状態に変化させる場合、第１導波路１２ａに比較的大きな第１高周波電力が入力され、第１導波路１２ａの周囲に漏れ電磁場が生じる。そして、漏れ電磁場の影響により、第１導波路１２ａに隣接する第２導波路１２ｂに意図しない高周波電力が伝搬し、第２量子回路１１ｂの量子状態が変化してしまう。図６では、漏れ電磁場の影響により第２量子回路１１ｂの量子状態が変化する様子を、量子ビットの方向が傾いたブロッホ球によって示している。
【００４６】
第２高周波電源１３ｂは、第１導波路１２ａに第１高周波電力を伝搬させたことによる第２量子回路１１ｂの量子状態の変化を補償する高周波電力と、第２量子回路１１ｂを所定の量子状態に変化させる高周波電力との重ね合わせである第２高周波電力を、直接的又は間接的に、第２導波路１２ｂに伝搬させる。本例の場合、第２高周波電源１３ｂは、第１導波路１２ａに第１高周波電力を伝搬させたタイミングよりも後に、第１導波路１２ａに第１高周波電力を伝搬させたことによる第２量子回路１１ｂの量子状態の変化を補償する高周波電力と、第２量子回路１１ｂを所定の量子状態に変化させる高周波電力との重ね合わせである第２高周波電力を、直接的に、第２導波路１２ｂに伝搬させている。図６では、補償によりパルス高がδだけ低くなった第２高周波電力を図示するとともに、補償込みの第２高周波電力によって、第２量子回路１１ｂの量子状態が、所定の量子状態である水平右向きに変化したブロッホ球によって示している。なお、このような変換は、初期の量子状態を｜０＞とした場合に、アダマールゲートを作用させ、（｜０＞＋｜１＞）／√２という所定の量子状態に変化させる変換に相当する。
【００４７】
補償の大きさδは、量子回路システム１０を構成する複数の材料の物理的特性と、第１導波路１２ａ及び第２導波路１２ｂの配置とに基づいて理論的に算出してもよいし、量子回路システム１０を実働させて実験的に定めてもよい。
【００４８】
このように、第１量子回路１１ａを所定の量子状態に変化させたことにより生じる第２量子回路１１ｂの量子状態の変化を補償しつつ、第２量子回路１１ｂの量子状態を所定の量子状態に変化させることができる。
【００４９】
図７は、本実施形態に係る量子回路システム１０の第１導波路１２ａの波形、第２導波路１２ｂの波形及び第２量子回路１１ｂの量子状態の第４例を示す図である。同図では、第１導波路１２ａの電圧及び時間の関係を示す波形グラフと、第２導波路１２ｂの電圧及び時間の関係を示す波形グラフと、第２量子回路１１ｂの量子状態を表すブロッホ球とを示している。なお、同図では、説明を簡明にするため、第１導波路１２ａ及び第２導波路１２ｂの電圧のグラフとしているが、第１導波路１２ａ及び第２導波路１２ｂに伝搬するのは高周波パルスであり、電圧と電流に明確に分離されない電力が伝搬することとなる。
【００５０】
第１導波路１２ａに第１高周波電力を伝搬させて第１量子回路１１ａを所定の量子状態に変化させる場合、第１導波路１２ａに比較的大きな第１高周波電力が入力され、第１導波路１２ａの周囲に漏れ電磁場が生じる。そして、漏れ電磁場の影響により、第１導波路１２ａに隣接する第２導波路１２ｂに意図しない高周波電力が伝搬し、第２量子回路１１ｂの量子状態が変化してしまう。図７では、漏れ電磁場の影響により第２量子回路１１ｂの量子状態が変化する様子を、量子ビットの方向が傾いたブロッホ球によって示している。
【００５１】
第１高周波電源１３ａは、第２量子回路１１ｂの量子状態の変化を補償するように、間接的に、第２導波路１２ｂに第２高周波電力を伝搬させる。本例の場合、第１高周波電源１３ａは、第１導波路１２ａに第１高周波電力を伝搬させたタイミングよりも後に、第２量子回路１１ｂの量子状態の変化を補償するように、間接的に、第２導波路１２ｂに第２高周波電力を伝搬させる。より具体的には、第１高周波電源１３ａは、第１導波路１２ａに第１高周波電力を伝搬させたタイミングよりも後に、第２量子回路１１ｂの量子状態の変化を補償するように、第１高周波電力と逆位相の高周波電力を第１導波路１２ａに伝搬させ、その漏れ電磁場によって、間接的に、第２導波路１２ｂに第２高周波電力を伝搬させる。図７では、補償された後の第２量子回路１１ｂの量子状態を、量子ビットの方向が垂直上向きに戻ったブロッホ球によって示している。
【００５２】
第２量子回路１１ｂの量子状態の変化を補償するように、第１導波路１２ａに伝搬させる第１高周波電力と逆位相の高周波電力の大きさは、量子回路システム１０を構成する複数の材料の物理的特性と、第１導波路１２ａ及び第２導波路１２ｂの配置とに基づいて理論的に算出してもよいし、量子回路システム１０を実働させて実験的に定めてもよい。
【００５３】
このように、第１量子回路１１ａを所定の量子状態に変化させる場合に、第２量子回路１１ｂの量子状態の変化を補償することができ、第２量子回路１１ｂについて意図しない量子状態の変化を防止することができる。
【００５４】
図８は、本実施形態の第１変形例に係る量子回路システム１０ａの構成を示す図である。第１変形例に係る量子回路システム１０ａは、少なくとも２つの量子状態をそれぞれ有する第１量子回路１１ａ及び第２量子回路１１ｂと、第１量子回路１１ａに電磁気的に接続された第１導波路１２ａ及び第２量子回路１１ｂに電磁気的に接続された第２導波路１２ｂと、を備える。また、第１変形例に係る量子回路システム１０ａは、第２導波路１２ｂに沿って延伸する第２補助導波路１５ｂを備える。さらに、第１変形例に係る量子回路システム１０ａは、第１導波路１２ａに第１高周波電力を伝搬させて第１量子回路１１ａを所定の量子状態に変化させる場合に、第２量子回路１１ｂの量子状態の変化を補償するように、第２補助導波路１５ｂに第３高周波電力を伝搬させ、間接的に、第２導波路１２ｂに第２高周波電力を伝搬させる、第２補助高周波電源１６ｂを備える。
【００５５】
第１変形例に係る量子回路システム１０ａは、第２導波路１２ｂに高周波電力を伝搬させて第２量子回路１１ｂを所定の量子状態に変化させる場合に、第１量子回路１１ａの量子状態の変化を補償するように、第１補助導波路１５ａに高周波電力を伝搬させ、間接的に、第１導波路１２ａに高周波電力を伝搬させる、第１補助高周波電源１６ａを備える。
【００５６】
本明細書では、第１補助導波路１５ａ及び第２補助導波路１５ｂを含む複数の補助導波路を単に補助導波路１５と呼ぶ。また、第１補助高周波電源１６ａ及び第２補助高周波電源１６ｂを含む複数の補助高周波電源を単に補助高周波電源１６と呼ぶ。
【００５７】
なお、図８では、２つの量子回路１１と、２つの導波路１２と、２つの高周波電源１３と、２つの補助導波路１５と、２つの補助高周波電源１６とを備える第１変化例に係る量子回路システム１０ａを例示しているが、量子回路１１、導波路１２、高周波電源１３、補助導波路１５及び補助高周波電源１６の数は任意である。
【００５８】
図９は、本実施形態の第１変形例に係る量子回路システム１０ａの第１導波路１２ａの波形、第２導波路１２ｂの波形及び第２量子回路１１ｂの量子状態の第１例を示す図である。同図では、第１導波路１２ａの電圧及び時間の関係を示す波形グラフと、第２導波路１２ｂの電圧及び時間の関係を示す波形グラフと、補助導波路（第２補助導波路１５ｂ）の電圧及び時間の関係を示す波形グラフと、第２量子回路１１ｂの量子状態を表すブロッホ球とを示している。なお、同図では、説明を簡明にするため、第１導波路１２ａ、第２導波路１２ｂ及び第２補助導波路１５ｂの電圧のグラフとしているが、第１導波路１２ａ、第２導波路１２ｂ及び第２補助導波路１５ｂに伝搬するのは高周波パルスであり、電圧と電流に明確に分離されない電力が伝搬することとなる。
【００５９】
以下では、第１導波路１２ａに第１高周波電力を伝搬させて第１量子回路１１ａを所定の量子状態に変化させる場合に、第２量子回路１１ｂの量子状態の変化を補償するように、第２補助導波路１５ｂに第３高周波電力を伝搬させる例について説明するが、この関係は逆であってもよい。すなわち、第２導波路１２ｂに高周波電力を伝搬させて第２量子回路１１ｂを所定の量子状態に変化させる場合に、第１量子回路１１ａの量子状態の変化を補償するように、第１補助導波路１５ａに高周波電力を伝搬させてもよい。
【００６０】
第１導波路１２ａに第１高周波電力を伝搬させて第１量子回路１１ａを所定の量子状態に変化させる場合、第１導波路１２ａに比較的大きな第１高周波電力が入力され、第１導波路１２ａの周囲に漏れ電磁場が生じる。そして、漏れ電磁場の影響により、第１導波路１２ａに隣接する第２導波路１２ｂに意図しない高周波電力が伝搬し、第２量子回路１１ｂの量子状態が変化してしまう。図９では、漏れ電磁場の影響により第２量子回路１１ｂの量子状態が変化する様子を、量子ビットの方向が傾いたブロッホ球によって示している。
【００６１】
第２補助高周波電源１６ｂは、第２量子回路１１ｂの量子状態の変化を補償するように、第２補助導波路１５ｂに第３高周波電力を伝搬させ、間接的に、第２導波路１２ｂに第２高周波電力を伝搬させる。より具体的には、本例の場合、第２補助高周波電源１６ｂは、第１導波路１２ａに第１高周波電力を伝搬させたタイミングよりも後に、第２量子回路１１ｂの量子状態の変化を補償するように、第２補助導波路１５ｂに第３高周波電力を伝搬させ、間接的に、第２導波路１２ｂに第２高周波電力を伝搬させている。図９では、補償された後の第２量子回路１１ｂの量子状態を、量子ビットの方向が垂直上向きに戻ったブロッホ球によって示している。
【００６２】
第２量子回路１１ｂの量子状態の変化を補償するように、第２補助導波路１５ｂに伝搬させる第３高周波電力の大きさは、量子回路システム１０を構成する複数の材料の物理的特性と、第１導波路１２ａ、第２導波路１２ｂ及び第２補助導波路１５ｂの配置とに基づいて理論的に算出してもよいし、第１変形例に係る量子回路システム１０ａを実働させて実験的に定めてもよい。
【００６３】
このように、第１量子回路１１ａを所定の量子状態に変化させる場合に、第２導波路１２ｂに直接的に高周波電力を伝搬させることなく第２量子回路１１ｂの量子状態の変化を補償することができる。
【００６４】
図１０は、本実施形態の第１変形例に係る量子回路システム１０ａの第１導波路１２ａの波形、第２導波路１２ｂの波形及び第２量子回路１１ｂの量子状態の第２例を示す図である。同図では、第１導波路１２ａの電圧及び時間の関係を示す波形グラフと、第２導波路１２ｂの電圧及び時間の関係を示す波形グラフと、補助導波路（第２補助導波路１５ｂ）の電圧及び時間の関係を示す波形グラフと、第２量子回路１１ｂの量子状態を表すブロッホ球とを示している。なお、同図では、説明を簡明にするため、第１導波路１２ａ、第２導波路１２ｂ及び第２補助導波路１５ｂの電圧のグラフとしているが、第１導波路１２ａ、第２導波路１２ｂ及び第２補助導波路１５ｂに伝搬するのは高周波パルスであり、電圧と電流に明確に分離されない電力が伝搬することとなる。
【００６５】
以下では、第１導波路１２ａに第１高周波電力を伝搬させて第１量子回路１１ａを所定の量子状態に変化させる場合に、第２量子回路１１ｂの量子状態の変化を補償するように、第２補助導波路１５ｂに第３高周波電力を伝搬させる例について説明するが、この関係は逆であってもよい。すなわち、第２導波路１２ｂに高周波電力を伝搬させて第２量子回路１１ｂを所定の量子状態に変化させる場合に、第１量子回路１１ａの量子状態の変化を補償するように、第１補助導波路１５ａに高周波電力を伝搬させてもよい。
【００６６】
第１導波路１２ａに第１高周波電力を伝搬させて第１量子回路１１ａを所定の量子状態に変化させる場合、第１導波路１２ａに比較的大きな第１高周波電力が入力され、第１導波路１２ａの周囲に漏れ電磁場が生じる。そして、漏れ電磁場の影響により、第１導波路１２ａに隣接する第２導波路１２ｂに意図しない高周波電力が伝搬し、第２量子回路１１ｂの量子状態が変化してしまう。図１０では、漏れ電磁場の影響により第２量子回路１１ｂの量子状態が変化する様子を、量子ビットの方向が傾いたブロッホ球によって示している。
【００６７】
第２補助高周波電源１６ｂは、第２量子回路１１ｂの量子状態の変化を補償するように、第２補助導波路１５ｂに第３高周波電力を伝搬させ、間接的に、第２導波路１２ｂに第２高周波電力を伝搬させる。より具体的には、本例の場合、第２補助高周波電源１６ｂは、第１導波路１２ａに第１高周波電力を伝搬させたタイミングと同時に、第２量子回路１１ｂの量子状態の変化を補償するように、第２補助導波路１５ｂに第３高周波電力を伝搬させ、間接的に、第２導波路１２ｂに第２高周波電力を伝搬させている。図１０では、第１高周波電力が入力された前後で、第２量子回路１１ｂの量子状態が変化していないことを、量子ビットの方向が垂直上向きのまま変化していないブロッホ球によって示している。
【００６８】
第２量子回路１１ｂの量子状態の変化を補償するように、第２補助導波路１５ｂに伝搬させる第３高周波電力の大きさは、量子回路システム１０を構成する複数の材料の物理的特性と、第１導波路１２ａ、第２導波路１２ｂ及び第２補助導波路１５ｂの配置とに基づいて理論的に算出してもよいし、第１変形例に係る量子回路システム１０ａを実働させて実験的に定めてもよい。
【００６９】
このように、第１量子回路１１ａを所定の量子状態に変化させる場合に、第２導波路１２ｂに直接的に高周波電力を伝搬させることなく第２量子回路１１ｂの量子状態の変化を補償することができる。
【００７０】
図１１は、本実施形態の第２変形例に係る量子回路システム１０ｂの構成を示す図である。第２変形例に係る量子回路システム１０ｂは、少なくとも２つの量子状態をそれぞれ有する第１量子回路１１ａ及び第２量子回路１１ｂと、第１量子回路１１ａに電磁気的に接続された第１導波路１２ａ及び第２量子回路１１ｂに電磁気的に接続された第２導波路１２ｂと、を備える。また、第２変形例に係る量子回路システム１０ｂは、第２導波路１２ｂに沿って延伸する第２補助導波路１５ｂを備える。さらに、第２変形例に係る量子回路システム１０ｂは、第１導波路１２ａに第１高周波電力を伝搬させて第１量子回路１１ａを所定の量子状態に変化させる場合に、第２量子回路１１ｂの量子状態の変化を補償するように、第２補助導波路１５ｂに第３高周波電力を伝搬させ、間接的に、第２導波路１２ｂに第２高周波電力を伝搬させる、第２補助高周波電源１６ｂを備える。
【００７１】
第２変形例に係る量子回路システム１０ｂは、第２導波路１２ｂに高周波電力を伝搬させて第２量子回路１１ｂを所定の量子状態に変化させる場合に、第１量子回路１１ａの量子状態の変化を補償するように、第１補助導波路１５ａに高周波電力を伝搬させ、間接的に、第１導波路１２ａに高周波電力を伝搬させる、第１補助高周波電源１６ａを備える。
【００７２】
第２変形例に係る量子回路システム１０ｂでは、第２補助導波路１５ｂは、第２導波路１２ｂに沿って延伸する第１部分１５１ｂ及び第２部分１５２ｂと、第１部分１５１ｂ及び第２部分１５２ｂを接続する折返し部分１５３ｂとを含む。また、第１補助導波路１５ａは、第１導波路１２ａに沿って延伸する第１部分１５１ａ及び第２部分１５２ａと、第１部分１５１ａ及び第２部分１５２ａを接続する折返し部分１５３ａとを含む。
【００７３】
このように、補助導波路１５を第１部分１５１、第２部分１５２及び折返し部分１５３によって構成することで、比較的均一な電磁場が周囲に生じる第１部分１５１を導波路１２に隣接させることができ、補助導波路１５に第３高周波電力を伝搬させる場合に、より正確に第２導波路に第２高周波電力を伝搬させることができる。
【００７４】
なお、図１１では、２つの量子回路１１と、２つの導波路１２と、２つの高周波電源１３と、２つの補助導波路１５と、２つの補助高周波電源１６とを備える第２変形例に係る量子回路システム１０ｂを例示しているが、量子回路１１、導波路１２、高周波電源１３、補助導波路１５及び補助高周波電源１６の数は任意である。
【００７５】
図１２は、本実施形態の第３変形例に係る量子回路システム１０ｃの構成を示す図である。第３変形例に係る量子回路システム１０ｃは、少なくとも２つの量子状態をそれぞれ有する第１量子回路１１ａ及び第２量子回路１１ｂと、第１量子回路１１ａに電磁気的に接続された第１導波路１２ａ及び第２量子回路１１ｂに電磁気的に接続された第２導波路１２ｂと、を備える。また、第３変形例に係る量子回路システム１０ｃは、第２導波路１２ｂに沿って延伸する第２補助導波路１５ｂを備える。さらに、第３変形例に係る量子回路システム１０ｃは、第１導波路１２ａに第１高周波電力を伝搬させて第１量子回路１１ａを所定の量子状態に変化させる場合に、第２量子回路１１ｂの量子状態の変化を補償するように、第２補助導波路１５ｂに第３高周波電力を伝搬させ、間接的に、第２導波路１２ｂに第２高周波電力を伝搬させる、第２補助高周波電源１６ｂを備える。
【００７６】
第３変形例に係る量子回路システム１０ｃは、第２導波路１２ｂに高周波電力を伝搬させて第２量子回路１１ｂを所定の量子状態に変化させる場合に、第１量子回路１１ａの量子状態の変化を補償するように、第１補助導波路１５ａに高周波電力を伝搬させ、間接的に、第１導波路１２ａに高周波電力を伝搬させる、第１補助高周波電源１６ａを備える。
【００７７】
第３変形例に係る量子回路システム１０ｃでは、第１量子回路１１ａ、第２量子回路１１ｂ、第１導波路１２ａ、第２導波路１２ｂ、第１高周波電源１３ａ、第２高周波電源１３ｂ、第１補助導波路１５ａ、第２補助導波路１５ｂ、第１補助高周波電源１６ａ及び第２補助高周波電源１６ｂを一単位とする構成が、複数並んで配置されている。
【００７８】
より具体的には、第３変形例に係る量子回路システム１０ｃでは、上記一単位の構成が、高周波電源１３の設けられる位置が量子回路１１を挟んで互いに逆側になるように、導波路１２が延伸する方向と直交する方向に隣接して複数配置されている。このような配置によって、複数の量子回路１１が設けられる基板面積を効率的に用いることができるとともに、補助導波路１５によって、量子回路１１に生じる意図しない量子状態の変化を補償することができる。
【００７９】
なお、図１２では、８つの量子回路１１と、８つの導波路１２と、８つの高周波電源１３と、８つの補助導波路１５と、８つの補助高周波電源１６とを備える第３変形例に係る量子回路システム１０ｃを例示しているが、量子回路１１、導波路１２、高周波電源１３、補助導波路１５及び補助高周波電源１６の数は任意である。
【００８０】
図１３は、本実施形態の第４変形例に係る量子回路システム１０ｄの構成を示す図である。第４変形例に係る量子回路システム１０ｄは、少なくとも２つの量子状態をそれぞれ有する第１量子回路１１ａ及び第２量子回路１１ｂと、第１量子回路１１ａに電磁気的に接続された第１導波路１２ａ及び第２量子回路１１ｂに電磁気的に接続された第２導波路１２ｂと、を備える。また、第４変形例に係る量子回路システム１０ｄは、第２導波路１２ｂに沿って延伸する第２補助導波路１５ｂを備える。さらに、第４変形例に係る量子回路システム１０ｄは、第１導波路１２ａに第１高周波電力を伝搬させて第１量子回路１１ａを所定の量子状態に変化させる場合に、第２量子回路１１ｂの量子状態の変化を補償するように、第２補助導波路１５ｂに第３高周波電力を伝搬させ、間接的に、第２導波路１２ｂに第２高周波電力を伝搬させる、第２補助高周波電源１６ｂを備える。
【００８１】
第４変形例に係る量子回路システム１０ｄは、第２導波路１２ｂに高周波電力を伝搬させて第２量子回路１１ｂを所定の量子状態に変化させる場合に、第１量子回路１１ａの量子状態の変化を補償するように、第１補助導波路１５ａに高周波電力を伝搬させ、間接的に、第１導波路１２ａに高周波電力を伝搬させる、第１補助高周波電源１６ａを備える。
【００８２】
第４変形例に係る量子回路システム１０ｄでは、第１量子回路１１ａ、第２量子回路１１ｂ、第１導波路１２ａ、第２導波路１２ｂ、第１高周波電源１３ａ、第２高周波電源１３ｂ、第１補助導波路１５ａ、第２補助導波路１５ｂ、第１補助高周波電源１６ａ及び第２補助高周波電源１６ｂを一単位とする構成が、複数並んで配置されている。
【００８３】
より具体的には、第４変形例に係る量子回路システム１０ｄでは、導波路１２が放射状に延伸し、高周波電源１３の設けられる位置が量子回路１１の位置を中心に９０°ずつ回転して配置されるように、上記一単位の構成が複数配置されている。このような配置によって、複数の量子回路１１が設けられる基板面積を効率的に用いることができるとともに、補助導波路１５によって、量子回路１１に生じる意図しない量子状態の変化を補償することができる。
【００８４】
なお、図１３では、８つの量子回路１１と、８つの導波路１２と、８つの高周波電源１３と、８つの補助導波路１５と、８つの補助高周波電源１６とを備える第４変形例に係る量子回路システム１０ｄを例示しているが、量子回路１１、導波路１２、高周波電源１３、補助導波路１５及び補助高周波電源１６の数は任意である。
【００８５】
図１４は、本実施形態の第５変形例に係る量子回路システム１０ｅの構成を示す図である。第５変形例に係る量子回路システム１０ｅは、少なくとも２つの量子状態をそれぞれ有する第１量子回路１１ａ及び第２量子回路１１ｂと、第１量子回路１１ａに電磁気的に接続された第１導波路１２ａ及び第２量子回路１１ｂに電磁気的に接続された第２導波路１２ｂと、を備える。また、第５変形例に係る量子回路システム１０ｅは、第２導波路１２ｂに沿って延伸する第２補助導波路１５ｂを備える。さらに、第５変形例に係る量子回路システム１０ｅは、第１導波路１２ａに第１高周波電力を伝搬させて第１量子回路１１ａを所定の量子状態に変化させる場合に、第２量子回路１１ｂの量子状態の変化を補償するように、第２補助導波路１５ｂに第３高周波電力を伝搬させ、間接的に、第２導波路１２ｂに第２高周波電力を伝搬させる、第２補助高周波電源１６ｂを備える。
【００８６】
第５変形例に係る量子回路システム１０ｅは、第２導波路１２ｂに高周波電力を伝搬させて第２量子回路１１ｂを所定の量子状態に変化させる場合に、第１量子回路１１ａの量子状態の変化を補償するように、第１補助導波路１５ａに高周波電力を伝搬させ、間接的に、第１導波路１２ａに高周波電力を伝搬させる、第１補助高周波電源１６ａを備える。
【００８７】
また、第５変形例に係る量子回路システム１０ｅは、第１量子回路１１ａの量子状態を読み出すための第１読出し線１４ａと、第２量子回路１１ｂの量子状態を読み出すための第２読出し線１４ｂとを備える。第１読出し線１４ａは、出力キャパシタを介して、第１量子回路１１ａに含まれる入力キャパシタＣｉｎとゲートキャパシタＣｇの間に接続されてよい。同様に、第２読出し線１４ｂは、出力キャパシタを介して、第２量子回路１１ｂに含まれる入力キャパシタＣｉｎとゲートキャパシタＣｇの間に接続されてよい。なお出力キャパシタが入力キャパシタＣｉｎを兼ねていてもよい。
【００８８】
第５変形例に係る量子回路システム１０ｅでは、第１量子回路１１ａ、第２量子回路１１ｂ、第１導波路１２ａ、第２導波路１２ｂ、第１高周波電源１３ａ、第２高周波電源１３ｂ、第１補助導波路１５ａ、第２補助導波路１５ｂ、第１補助高周波電源１６ａ及び第２補助高周波電源１６ｂを一単位とする構成が、複数並んで配置されている。
【００８９】
より具体的には、第５変形例に係る量子回路システム１０ｅでは、上記一単位の構成が、高周波電源１３の設けられる位置が量子回路１１を挟んで互いに逆側になるように、導波路１２が延伸する方向と直交する方向に隣接して複数配置されている。このような配置によって、複数の量子回路１１が設けられる基板面積を効率的に用いることができるとともに、補助導波路１５によって、量子回路１１に生じる意図しない量子状態の変化を補償することができる。
【００９０】
なお、図１４では、４つの量子回路１１と、４つの導波路１２と、４つの高周波電源１３と、４つの補助導波路１５と、４つの補助高周波電源１６と、４つの読出し線１４とを備える第５変形例に係る量子回路システム１０ｅを例示しているが、量子回路１１、導波路１２、高周波電源１３、補助導波路１５、補助高周波電源１６及び４つの読出し線１４の数は任意である。
【００９１】
以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。実施形態が備える各要素並びにその配置、材料、条件、形状及びサイズ等は、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、異なる実施形態で示した構成同士を部分的に置換し又は組み合わせることが可能である。
【要約】
意図しない量子状態の変化を防止することができる量子回路システム１０を提供する。量子回路システム１０は、少なくとも２つの量子状態をそれぞれ有する第１量子回路１１ａ及び第２量子回路１１ｂと、第１量子回路１１ａに電磁気的に接続された第１導波路１２ａ及び第２量子回路１１ｂに電磁気的に接続された第２導波路１２ｂと、第１導波路１２ａに第１高周波電力を伝搬させて第１量子回路１１ａを所定の量子状態に変化させる場合に、第２量子回路１１ｂの量子状態の変化を補償するように、直接的又は間接的に、第２導波路１２ｂに第２高周波電力を伝搬させる高周波電源１３ｂと、を備える。【図１】
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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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