【手続補正書】
【提出日】平成17年5月19日(2005.5.19)
【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】
超伝導キュビットと、この超伝導キュビットは超伝導キュビットの第１臨界電流により表される第１量子状態と超伝導キュビットの第２臨界電流により表される第２量子状態とを有し、
超伝導キュビットに接続された制御システムと、この制御システムは量子計算操作を行うために超伝導キュビットへ電流を加えるように構成されており、
を含む超伝導キュビット・システム。
【請求項２】
制御システムが、超伝導キュビットについて読出し操作を行うことができる請求項１に記載の超伝導システム。
【請求項３】
読出し操作が、量子計算操作の結果を測定することを含む請求項１に記載の超伝導システム。
【請求項４】
読出し操作が前記超伝導キュビットを横断する電圧測定を含み、そして前記制御システムが前記電圧を測定するために構成されている請求項１に記載の超伝導システム。
【請求項５】
超伝導キュビットが、位相キュビットである請求項１に記載の超伝導システム。
【請求項６】
超伝導キュビットが、永久読出し超伝導キュビットである請求項１に記載の超伝導システム。
【請求項７】
制御システムが、超伝導キュビットと接地の間に接続されたスイッチをさらに含む請求項１に記載の超伝導システム。
【請求項８】
制御システムが、
超伝導キュビットと接地との間を条件的に接続するとスイッチと、
前記電流を与えるように構成された電流源と、
（ｉ）超伝導キュビットが前記スイッチにより接地に接続された時、及び（ｉｉ）電流源が前記電流を供給した時の両方の時において超伝導キュビットを横断する電圧を検出できるように超伝導キュビットに接続されたボルトメーターと、
を含む請求項１に記載の超伝導システム。
【請求項９】
スイッチが、単一電子トランジスタである請求項４に記載の超伝導システム。
【請求項１０】
電流源が、前記超伝導キュビットの第１臨界電流と第２臨界電流との間の大きさを持つ電流を与えるように構成されている請求項８に記載の超伝導システム。
【請求項１１】
ボルトメーターが、超伝導キュビットを横断する電圧を測定することにより前記量子計算操作の結果の読出しを容易にする請求項８に記載の超伝導システム。
【請求項１２】
超伝導キュビットを横断する電圧の大きさが、超伝導キュビットが第１量子状態にあるか又は第２量子状態にあるかを示す請求項１１に記載の超伝導システム。
【請求項１３】
制御システムが、量子計算操作を開始するために初期化電流を与えるように構成された２方向性電流源をさらに含む請求項１に記載の超伝導システム。
【請求項１４】
２方向性電流源は前記初期化電流を第１方向及び第２方向へ与えるように構成され、２方向性電流源が前記初期化電流を第１方向へ与える時、前記量子計算操作が前記第１量子状態にある超伝導キュビットにより開始され、そして
２方向性電流源が前記初期化電流を第２方向へ与える時、前記量子計算操作が前記第２量子状態にある超伝導キュビットにより開始される、
請求項１３に記載の超伝導システム。
【請求項１５】
２方向性電流源は、超伝導キュビットが第１量子状態を排他的に占め又は第２量子状態を排他的に占めることができるのに十分な時間の期間、初期化電流を与えるように構成されている請求項１４に記載の超伝導システム。
【請求項１６】
前記時間の期間の長さは、超伝導キュビットのトンネリング振幅の関数である請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】
２方向性電流源は、超伝導キュビットの量子状態を排他的に第１量子状態又は第２量子状態へ緩和させるためにランプオフを持つ初期化電流を与えるように構成されている請求項１４に記載の超伝導システム。
【請求項１８】
前記量子計算操作が、パウリ行列により記述される請求項１に記載の超伝導システム。
【請求項１９】
超伝導キュビットと、超伝導キュビットは超伝導キュビットの第１臨界電流により表される第１量子状態及び超伝導キュビットの第２臨界電流により表される第２量子状態を有し、
超伝導キュビットに接続された制御システムと、制御システムは、
超伝導キュビットが量子計算操作を実行した後に超伝導キュビットを接地し、
前記量子計算操作の結果を決定するために超伝導キュビットへ読出し電流を与えるように構成されている、
を含む超伝導キュビット・システム。
【請求項２０】
制御システムが、超伝導キュビットと接地との間に接続されたスイッチを含み、
前記スイッチは、超伝導キュビットが量子計算操作を実行した後に超伝導キュビットを接地するように構成されている請求項１９に記載の超伝導システム。
【請求項２１】
制御システムが、（ｉ）超伝導キュビットが前記スイッチにより接地に接続された時、及び（ｉｉ）前記読出し電流が与えられた時の両方の時において超伝導キュビットを横断する電圧を検出できるように超伝導キュビットに接続されたボルトメーターを含む請求項１９に記載の超伝導システム。
【請求項２２】
前記超伝導キュビットを横断して測定された電圧が、前記超伝導キュビットが前記第１量子状態又は前記第２量子状態にあることを示す請求項２１に記載の超伝導システム。
【請求項２３】
時間にわたって前記超伝導キュビットを横断して測定された電圧のパターンが、前記超伝導キュビットが前記第１量子状態又は前記第２量子状態にあることを示す請求項２１に記載の超伝導システム。
【請求項２４】
時間にわたる単一電圧スパイクは前記超伝導キュビットが前記第１量子状態にあることを示し、時間にわたる電圧スパイクが無いことは前記超伝導キュビットが前記第２量子状態にあることを示す請求項２１に記載の超伝導システム。
【請求項２５】
前記超伝導キュビットを含む複数の超伝導キュビットをさらに含み、各超伝導キュビットはそれぞれの超伝導キュビットの第１臨界電流により表される第１量子状態と、
それぞれの超伝導キュビットの第２臨界電流により表される第２量子状態とを有し、
前記制御システムが前記複数のキュビット中のそれぞれのキュビットに接続されていて、量子計算操作を実行するために前記複数の超伝導キュビット中の１つ又は複数の超伝導キュビットへ１つ又は複数の電流を加えるようにさらに構成されている、
請求項２１に記載の超伝導システム。
【請求項２６】
前記制御システムが、１つ又は複数の超伝導キュビットの各々について読出し操作を実行するように構成されている請求項２５に記載の超伝導システム。
【請求項２７】
前記制御システムが、初期化電流を与えて前記量子計算操作を初期化するようにさらに構成されている請求項２５に記載の超伝導システム。
【請求項２８】
前記制御システムが、複数の超伝導キュビット中の第１超伝導キュビットと第２超伝導キュビットとを絡み合わせるように構成されている請求項２５に記載の超伝導システム。
【請求項２９】
複数の超伝導キュビットが、１つ又は複数の位相キュビットを含む請求項２５に記載の超伝導システム。
【請求項３０】
複数の超伝導キュビットが、１つ又は複数の永久読出し超伝導キュビットを含む請求項２５に記載の超伝導システム。
【請求項３１】
前記制御システムが、複数のスイッチをさらに含み、複数のスイッチ中の各々のスイッチは複数の超伝導キュビット中の１つの超伝導キュビットを接地に接続する請求項２５に記載の超伝導システム。
【請求項３２】
前記制御システムが、
前記１つ又は複数の電流を与えるように構成された電流源と、
（ｉ）目標超伝導キュビットが前記複数のスイッチ中の１つのスイッチにより接地に接続された時、及び（ｉｉ）前記電流源が読出し電流を前記目標超伝導キュビットに与えた時の両方の時において前記目標超伝導キュビットを横断する電圧を検出できるように前記複数の超伝導キュビット中の前記目標超伝導キュビットに選択的に接続するように構成されたボルトメーターと、
をさらに含む請求項３１に記載の超伝導システム。
【請求項３３】
前記電流源が、前記複数の超伝導中のそれぞれのキュビットの第１臨界電流と第２臨界電流との間の電流大きさを持つ前記１つ又は複数の読出し電流中の１つの読出し電流を与えるように構成されている請求項３２に記載の超伝導システム。
【請求項３４】
前記複数のスイッチ中の１つのスイッチが単一電子トランジスタである請求項３２に記載の超伝導システム。
【請求項３５】
前記ボルトメーターが、目標超伝導キュビットを横断する前記電圧を測定することにより前記量子計算操作の結果の読出しを容易にする請求項３２に記載の超伝導システム。
【請求項３６】
前記制御システムが、
前記量子計算操作を開始するために前記複数の超伝導キュビット中の選択された１つ又は複数の超伝導キュビットへ初期化電流を与えるように構成された２方向性電流源と、
各々が前記複数の超伝導キュビットの対応する超伝導キュビットを接地に条件的に接続するように構成された複数のスイッチと、
をさらに備える請求項２５に記載の超伝導システム。
【請求項３７】
前記制御システムが、前記初期化電流を単一の超伝導キュビットへ与えるために、単一の超伝導キュビットに対応した複数のスイッチ中の１つのスイッチを閉じることによって前記単一の超伝導キュビットを接地に接続することにより、前記複数の超伝導キュビット中の単一の超伝導キュビットのみを選択するように構成されている請求項３６に記載の超伝導システム。
【請求項３８】
前記制御システムが、前記初期化電流を２つ又はそれ以上の超伝導キュビットへ与えるために、２つ又はそれ以上の超伝導キュビット中の超伝導キュビットに対応した複数のスイッチ中の各スイッチを閉じることによって前記２つ又はそれ以上の超伝導キュビットの各々を接地に接続することにより、前記複数の超伝導キュビット中の２つ又はそれ以上の超伝導キュビットを選択するように構成されている請求項３６に記載の超伝導システム。
【請求項３９】
２方向性電流源は前記初期化電流を第１方向及び第２方向へ与えるように構成されていて、２方向性電流源が前記初期化電流を第１方向へ与える時、前記量子計算操作が前記第１量子状態にある複数の超伝導キュビット中の１つ又はそれ以上の超伝導キュビットにより開始され、そして
２方向性電流源が前記初期化電流を第２方向へ与える時、前記量子計算操作が前記第２量子状態にある複数の超伝導キュビット中の１つ又はそれ以上の超伝導キュビット
により開始される、
請求項３５に記載の超伝導システム。
【請求項４０】
２方向性電流源は、前記１つ又は複数の超伝導キュビット中のそれぞれの超伝導キュビットが前記それぞれの超伝導キュビットの第１量子状態を排他的に占め又は前記それぞれの超伝導キュビットの第２量子状態を排他的に占めることができるのに十分な時間の期間、初期化電流を与えるように構成されている請求項３９に記載の超伝導システム。
【請求項４１】
前記時間の期間の長さは、前記それぞれの超伝導キュビットのトンネリング振幅の関数である請求項４０に記載のシステム。
【請求項４２】
２方向性電流源は、前記それぞれの超伝導キュビットの量子状態を排他的に第１量子状態又は第２量子状態へ緩和させるためにランプオフを持つ初期化電流を与えるように構成されている請求項４０に記載の超伝導システム。
【請求項４３】
前記制御システムが、複数の超伝導キュビット中の第１超伝導キュビットと第２超伝導キュビットとを選択的に絡み合わせるように構成されているスイッチをさらに含む請求項２５に記載の超伝導システム。
【請求項４４】
複数のキュビットと、
前記複数のキュビット中の各それぞれのキュビット（１００）に接続された制御システムとを含み、前記制御システムは、
スイッチ（１３２）を含んだ接地線と、スイッチ（１３２）はスイッチ（１３２）が閉じられた時に前記スイッチ（１３２）を介して接地線を接地（１３１）へ接続し、そしてスイッチ（１３２）が開放された時に接地線が接地（１３１）から隔離されるように構成されており、
複数の接地スイッチと、複数の接地スイッチ中の各接地スイッチ（１３０）は、前記接地線を前記複数のキュビット中のそれぞれのキュビット（１００）へ条件的に接続する、
を含むキュビット・システム。
【請求項４５】
前記制御システムは、スイッチ（１３２）が開放される時、前記複数のキュビット中の２つ又はそれ以上のキュビットの量子状態を絡み合わせるように構成されている請求項４４に記載のキュビット・システム。
【請求項４６】
前記複数のキュビットは配列中に配されていて、前記２つ又はそれ以上のキュビット中の１つのキュビットは前記２つ又はそれ以上のキュビット中のいずれの他のキュビットとは隣接しない請求項４５に記載のキュビット・システム。
【請求項４７】
前記スイッチ（１３２）が開放された時に２つ又はそれ以上のキュビットが一度に前記接地線に接続されるように前記２つ又はそれ以上のキュビットに対応する各それぞれの接地スイッチが設定される時、前記２つ又はそれ以上のキュビット中の量子状態が絡み合う請求項４５に記載のキュビット・システム。
【請求項４８】
複数のキュビット中の１つ又はそれ以上のキュビットの量子状態を読み出すための手段をさらに含む請求項４４に記載のキュビット・システム。
【請求項４９】
複数のキュビット中の１つ又はそれ以上のキュビットの量子状態を初期化するための手段をさらに含む請求項４４に記載の配列。
【請求項５０】
複数のキュビット中の１つ又はそれ以上のキュビットの量子状態を絡み合わせるための手段をさらに含む請求項４４に記載の配列。
【請求項５１】
複数のキュビットが配列に構成されて、この配列は少なくとも１つの行と少なくとも１つの列を有し、そして各行が２つ又はそれ以上のキュビットの線形配置を含み、各列が２つ又はそれ以上のキュビットの線形配置を含み、そして
制御システムが、複数のキュビット中の１つ又はそれ以上のキュビットへ量子計算読出し電流又は量子計算初期化電流を与えるように構成されている請求項４４に記載のキュビット・システム。
【請求項５２】
複数の接地スイッチ中のそれぞれの接地スイッチは、前記それぞれの接地スイッチに対応したキュビットを接地に条件的に接続するように構成されている請求項５１に記載のキュビット・システム。
【請求項５３】
複数の電流スイッチをさらに含み、
複数の電流スイッチ中のそれぞれの電流スイッチは、複数のキュビット中の１つのキュビットに対応していて、
それぞれの電流スイッチは、それぞれの接地スイッチに対応したキュビットに量子計算読出し電流又は量子計算初期化電流を条件的に接続するように構成されている請求項５２に記載のキュビット・システム。
【請求項５４】
制御システムが、配列中の行のキュビット中のそれぞれのキュビットについて、それぞれのキュビットに対応した電流スイッチと接地スイッチを切替え可能にそれぞれのキュビットへ接続するための制御電圧をさらに含む請求項５３に記載のキュビット・システム。
【請求項５５】
配列中のキュビットが行により接地されて、システムが電流スイッチと複数のキュビット中の１つのキュビットの接地端末との間に接続されたボルトメーターをさらに含む請求項５３に記載のキュビット・システム。
【請求項５６】
制御システムが、列内の各キュビットへ初期化電流を与えることにより配列中のキュビットの列を初期化するための手段をさらに含む請求項５１に記載のシステム。
【請求項５７】
コントローラが、
キュビットの列中の各キュビットへ読出し電流を与えるための手段と、
キュビットの列中の各キュビットを横断する電圧を測定するため手段と、
を使用して、配列無いのキュビットの列中の各キュビットの量子状態を読み出すようにさらに構成された請求項５１に記載のシステム。
【請求項５８】
キュビットの状態を読み出す方法であって、
接地されたキュビットを形成するためにキュビットを接地し、
接地されたキュビットを通る電流を与え、
接地されたキュビットを横断する電圧を測定し、そして
電圧からキュビットの状態を決定する、
ことを含む方法。
【請求項５９】
キュビットの接地が、キュビットと接地との間に接続されたスイッチを閉じることを含む請求項５８に記載の方法。
【請求項６０】
接地されたキュビットを通る電流を与えることが、キュビットの第１状態に対応する第１臨界電流とキュビットの第２状態に対応する第２臨界電流との間の電流を与えることを含み、第１臨界電流が第２臨界電流よりも低い電流である請求項５８に記載の方法。
【請求項６１】
キュビットの状態を決定することが、
電圧が低い時にキュビットの状態を第１状態に設定し、
電圧が高い時にキュビットの状態を第２状態に設定する、
ことを含む請求項６０に記載の方法。
【請求項６２】
キュビットの状態を決定することが、
時間相互関連電圧パルスが到着した時にキュビットの状態を第１状態に設定し、
パルスが到着しない時にキュビットの状態を第２状態に設定する、
ことを含む請求項５８に記載の方法。
【請求項６３】
キュビットを初期化する方法であって、
キュビットを接地し、
キュビットを横断して選択された方向へ電流を加える、
ことを含む方法。
【請求項６４】
電流を加えることが、
キュビットの状態が選択された状態へ緩和するのに充分な時間量の間、電流を供給することを含む請求項６３に記載の方法。
【請求項６５】
電流を加えることが、
電流を供給し、
キュビットの状態が選択された状態に緩和するために電流をゼロにランプする、
ことを含む請求項６３に記載の方法。
【請求項６６】
キュビットを接地することが、
スイッチを介してキュビットを接地に接続する、
ことを含む請求項６３に記載の方法。