論文の概要: A scalable helium gas cooling system for trapped-ion applications

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2106.07580v1
• Date: Mon, 14 Jun 2021 16:37:54 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-26 17:40:01.998082
• Title: A scalable helium gas cooling system for trapped-ion applications
• Title（参考訳）: トラップイオン応用のためのスケーラブルヘリウムガス冷却システム
• Authors: Foni R. Lebrun-Gallagher, Nicholas Johnson, Mariam Akhtar, Sebastian Weidt, David Bretaud, Samuel J. Hile, Alexander Owens and Winfried K. Hensinger
• Abstract要約: 複数のイオントラッピング実験を同時に行うためのモジュラー冷却システムを提案する。 冷却システムは、70Kで111Wのネット冷却電力を最大4実験に供給することが期待されている。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 51.715517570634994
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Microfabricated ion-trap devices offer a promising pathway towards scalable quantum computing. Research efforts have begun to focus on the engineering challenges associated with developing large-scale ion-trap arrays and networks. However, increasing the size of the array and integrating on-chip electronics can drastically increase the power dissipation within the ion-trap chips. This leads to an increase in the operating temperature of the ion-trap and limits the device performance. Therefore, effective thermal management is an essential consideration for any large-scale architecture. Presented here is the development of a modular cooling system designed for use with multiple ion-trapping experiments simultaneously. The system includes an extensible cryostat that permits scaling of the cooling power to meet the demands of a large network. Following experimental testing on two independent ion-trap experiments, the cooling system is expected to deliver a net cooling power of 111 W at ~70 K to up to four experiments. The cooling system is a step towards meeting the practical challenges of operating large-scale quantum computers with many qubits.
• Abstract（参考訳）: マイクロファブリックイオントラップデバイスは、スケーラブルな量子コンピューティングへの有望な経路を提供する。 研究は、大規模イオントラップアレイやネットワークの開発に伴うエンジニアリング上の課題に焦点を合わせ始めている。 しかし、アレイのサイズを増加させ、オンチップエレクトロニクスを統合することで、イオントラップチップ内の電力散逸を劇的に増加させることができる。 これによりイオントラップの動作温度が上昇し、デバイスの性能が制限される。 したがって、大規模建築において効果的な熱管理が不可欠である。 本稿では,複数のイオントラッピング実験を同時に使用するモジュール冷却システムの開発について述べる。 このシステムは、大規模なネットワークの要求を満たすために冷却電力のスケーリングを可能にする拡張可能なクライオスタットを含む。 2つの独立したイオントラップ実験の実験実験の後、冷却システムは最大4つの実験に70kで111wの冷却力を供給することが期待されている。 冷却システムは、多くの量子ビットで大規模量子コンピュータを運用する際の現実的な課題を満たすためのステップである。

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