In recent years, the quantum computers using various types of qubit have been studied all over the world. For the superconducting flux qubit [1] which is one of them, its two energy levels can be tuned by an external magnetic field. A superconducting circuit system with the flux qubits being as artificial atoms is receiving a great attention because various parameters of the quantum effect in the system are controllable. Such artificial systems exhibit novel physics and electromagnetic response not observed in nature. Thus, the system is so-called superconducting metamaterial. In this presentation, we explain the superconducting flux qubit and its operation, and then, introduce one of the superconducting metamaterial showing novel electromagnetic response [2]. To close, we report on the progress of this study.
近年、様々な量子ビットを使った量子コンピュータの研究が世界中で行われている。中でも、その一つである超伝導磁束量子ビット[1]は磁場によって制御可能な2準位系の人工原子とみなせるという特徴があり、それを含む超伝導回路は量子効果を任意に制御できる人工量子系として注目されている。このような人工量子系の興味深い点は、自然界に存在する原子では得られない物性、電磁応答を示す系を実現できることにあり、超伝導メタマテリアルとも呼ばれる。そこで、本発表では超伝導磁束量子ビットの仕組みを説明し、例として、新奇な電磁応答を示す超伝導メタマテリアル[2]の紹介をするとともに、本研究の途中経過を報告する。