論文の概要: Measurement and control of a superconducting quantum processor with a
fully-integrated radio-frequency system on a chip
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2205.15253v3
- Date: Mon, 31 Oct 2022 12:55:27 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-11 06:33:34.137583
- Title: Measurement and control of a superconducting quantum processor with a
fully-integrated radio-frequency system on a chip
- Title（参考訳）: チップ上の完全集積無線周波数システムによる超伝導量子プロセッサの測定と制御
- Authors: Mats O. Thol\'en, Riccardo Borgani, Giuseppe Ruggero Di Carlo, Andreas
Bengtsson, Christian Kri\v{z}an, Marina Kudra, Giovanna Tancredi, Jonas
Bylander, Per Delsing, Simone Gasparinetti, David B. Haviland
- Abstract要約: 複数の量子ビット(量子ビット)の測定と制御を目的とした電子レンジプラットフォームPrestoについて述べる。
Prestoは直接デジタル合成を使用して、16の同期出力ポートで最大9GHzの信号を生成し、同時に16の入力ポートで応答を同期解析する。
Prestoは16のDCバイアス出力、デジタルトリガーまたはマーカーのための4の出力、最大15GHzの合成のための2つの連続波出力を持つ。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We describe a digital microwave platform called Presto, designed for
measurement and control of multiple quantum bits (qubits) and based on the
third-generation radio-frequency system on a chip. Presto uses direct digital
synthesis to create signals up to 9 GHz on 16 synchronous output ports, while
synchronously analyzing response on 16 input ports. Presto has 16 DC-bias
outputs, 4 inputs and 4 outputs for digital triggers or markers, and two
continuous-wave outputs for synthesizing frequencies up to 15 GHz. Scaling to a
large number of qubits is enabled through deterministic synchronization of
multiple Presto units. A Python application programming interface configures a
firmware for synthesis and analysis of pulses, coordinated by an event
sequencer. The analysis integrates template matching (matched filtering) and
low-latency (184 - 254 ns) feedback to enable a wide range of multi-qubit
experiments. We demonstrate Presto's capabilities with experiments on a sample
consisting of two superconducting qubits connected via a flux-tunable coupler.
We show single-shot readout and active reset of a single qubit; randomized
benchmarking of single-qubit gates showing 99.972% fidelity, limited by the
coherence time of the qubit; and calibration of a two-qubit iSWAP gate.
- Abstract（参考訳）: 複数の量子ビット(量子ビット)の測定と制御のために設計され,第3世代無線周波数システムに基づく,Prestoと呼ばれるディジタル電子レンジプラットフォームについて述べる。
Prestoは直接デジタル合成を使用して、16の同期出力ポートで最大9GHzの信号を生成し、同時に16の入力ポートで応答を同期解析する。
Prestoは16のDCバイアス出力、デジタルトリガーまたはマーカーのための4つのインプット、および15GHzまでの周波数を合成するための2つの連続波出力を持つ。
多数のキュービットへのスケーリングは、複数のPrestoユニットの決定論的同期によって実現される。
pythonアプリケーションプログラミングインタフェースは、イベントシーケンサによって調整されたパルスの合成と解析のためのファームウェアを構成する。
この分析はテンプレートマッチング(マッチングフィルタリング)と低レイテンシ(184 - 254 ns)のフィードバックを統合し、幅広いマルチキュービット実験を可能にする。
本研究では,2つの超伝導量子ビットをフラックスチューナブルカップラで接続したサンプルを用いて,Prestoの能力を実証する。
単一キュービットのシングルショット読み出しとアクティブリセット、99.972%の忠実度を示す単一キュービットゲートのランダム化ベンチマーク、および2キュービットのiSWAPゲートのキャリブレーションを示す。
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