Contrôle cohérent d’un qubit gatemon basé sur un nanotube de carbone

Les qubits supraconducteurs de type gatemon sont basés sur des conducteurs quantiques utilisés comme liens faibles dans des jonctions Josephson hybrides. Dans ces systèmes, le supercourant Josephson est transporté par des états liés d'Andreev dont l'accordabilité en grille permet de contrôler la fréquence du qubit. Des travaux antérieurs ont montré des mesures cohérentes dans de tels qubits gatemon avec des jonctions à base de nanofils semiconducteurs ou de graphène. Cette thèse présente la réalisation d’un qubit gatemon utilisant un nanotube de carbone ultrapropre, un conducteur intrinsèquement unidimensionnel, connecté a des électrodes supraconductrices en niobium. Le qubit est couplé à un résonateur microonde, ce qui forme un architecture cQED hybride. Le spectre du qubit mesuré en fonction de la grille présente des caractéristiques claires associées à la transition de parité de charge des états liés d'Andreev fermioniques qui sont au cœur de l'effet Josephson dans le nanotube de carbone. En outre, nous démontrons un contrôle cohérent de ce qubit gatemon avec des temps de cohérence allant jusqu'à 200ns. Notre étude montre que le temps de cohérence dépend fortement de la grille et nous identifions le bruit de charge comme un facteur limitant. Ces travaux ouvrent la voie à la manipulation cohérente de qubits fermioniques supraconducteurs dans des nanotubes de carbone.