論文の概要: A cryogenic SRAM based arbitrary waveform generator in 14 nm for spin qubit control

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2211.02017v1
• Date: Thu, 3 Nov 2022 17:32:49 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-20 11:45:03.902620
• Title: A cryogenic SRAM based arbitrary waveform generator in 14 nm for spin qubit control
• Title（参考訳）: スピン量子ビット制御のための14nmの低温SRAMを用いた任意波形発生器
• Authors: Mridula Prathapan, Peter Mueller, Christian Menolfi, Matthias Braendli, Marcel Kossel, Pier Andrea Francese, David Heim, Maria Vittoria Oropallo, Andrea Ruffino, Cezar Zota and Thomas Morf
• Abstract要約: キュービットゲート列の実現には、プログラム可能な振幅、持続時間、間隔、位相を持つコヒーレントマイクロ波制御パルスが必要である。 スピン量子ビットの低温制御のための任意の波形生成器を提案する。 本研究は、14nmFinFET技術における完全プログラマブル無線周波数任意波形発生器の低温動作を実証する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.3276917305778521
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Realization of qubit gate sequences require coherent microwave control pulses with programmable amplitude, duration, spacing and phase. We propose an SRAM based arbitrary waveform generator for cryogenic control of spin qubits. We demonstrate in this work, the cryogenic operation of a fully programmable radio frequency arbitrary waveform generator in 14 nm FinFET technology. The waveform sequence from a control processor can be stored in an SRAM memory array, which can be programmed in real time. The waveform pattern is converted to microwave pulses by a source-series-terminated digital to analog converter. The chip is operational at 4 K, capable of generating an arbitrary envelope shape at the desired carrier frequency. Total power consumption of the AWG is 40-140mW at 4 K, depending upon the baud rate. A wide signal band of 1-17 GHz is measured at 4 K, while multiple qubit control can be achieved using frequency division multiplexing at an average spurious free dynamic range of 40 dB. This work paves the way to optimal qubit control and closed loop feedback control, which is necessary to achieve low latency error mitigation
• Abstract（参考訳）: キュービットゲート列の実現には、プログラム可能な振幅、持続時間、間隔、位相を持つコヒーレントマイクロ波制御パルスが必要である。 スピン量子ビットの低温制御のためのSRAMを用いた任意の波形生成器を提案する。 本研究では,14nmFinFET技術を用いた完全プログラマブル無線周波数任意波形発生器の低温動作を実証する。 制御プロセッサからの波形シーケンスはSRAMメモリアレイに格納することができ、リアルタイムでプログラムすることができる。 波形パターンは、ソース系列終端デジタルからアナログ変換器によりマイクロ波パルスに変換する。 チップは4Kで動作し、所望のキャリア周波数で任意のエンベロープ形状を生成することができる。 AWGの総消費電力は、ボーレートに応じて4Kで40-140mWである。 1-17ghzの広帯域の信号帯域を4kで測定し、平均スプリアス自由ダイナミックレンジ40dbで周波数分割多重化を用いて複数の量子ビット制御を実現する。 この研究は、低レイテンシエラー軽減を実現するために必要となる最適量子ビット制御と閉ループフィードバック制御への道を開く。

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