論文の概要: Automated Superconducting Qubit Characterisation Platform Based on a Modified 3D Printer

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.00331v1
• Date: Sat, 30 Sep 2023 10:35:10 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-10-05 04:57:58.655354
• Title: Automated Superconducting Qubit Characterisation Platform Based on a Modified 3D Printer
• Title（参考訳）: 修正3dプリンタを用いた超伝導量子ビット自動キャラクタリゼーションプラットフォーム
• Authors: Haochen Li, Soe Gon Yee Thant, Rainer Dumke
• Abstract要約: ジョセフソン接合は超伝導量子ビットの重要な構成要素である。 同じパラメータ範囲内で複数のジャンクションを作るのは難しい。 接合のキャラクタリゼーションは、それらの通常の状態抵抗を測定することによって決定される。 これは、手動のプローブステーションで2点または4点の抵抗測定によって行われる。 自動プローブステーションのベースは、複数のArduino Unoマイクロコントローラと電動リニアステージで改造された3Dプリンターである。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.3154296174423619
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Josephson Junctions are important components in superconducting qubits. It introduces anharmonicity to the energy level spacings of the qubit which allow us to identify two unique quantum energy states for computing. It is difficult to fabricate multiple junctions within the same desired parameter range. Characterisation of the junctions is, therefore, a necessary step after fabrication. In particular, the critical current of the junctions is determined by measuring their normal state resistance. This is done via two-point or four-point resistance measurement at a manual probe station which is a time-consuming process, especially for wafer-scale fabrication. This bottleneck can be circumvented by automation with object detection. The base of the automated probe station is a 3D printer modified with multiple Arduino Uno microcontrollers and motorised linear stages. The automation process is achieved via auto-alignment of the probes and an automatic measurement procedure. As a result, the fully automated process will take about 27-29 seconds to measure the resistance of one junction which saves 28-51% of the time compared to the manual probe station and can be unsupervised. Due to the reuse of a commercial 3D printer, the cost of this system is 800 SGD which is much less than comparable commercial solutions.
• Abstract（参考訳）: ジョセフソン接合は超伝導量子ビットの重要な構成要素である。 量子ビットのエネルギーレベル間隔にアンハーモニック性を導入し、2つのユニークな量子エネルギー状態の計算を可能にする。 同じ所望のパラメータの範囲内で複数のジャンクションを作るのは難しい。 したがって、接合のキャラクタリゼーションは製造後の必要なステップである。 特に、接合の臨界電流は、それらの正常状態抵抗を測定することによって決定される。 これは、特にウェハスケールの製造において、時間を要する手動プローブステーションでの2点または4点抵抗測定によって行われる。 このボトルネックは、オブジェクト検出による自動化によって回避できる。 自動プローブステーションのベースは、複数のarduino unoマイクロコントローラと電動リニアステージを備えた3dプリンタである。 自動化プロセスは、プローブの自動アライメントと自動測定手順によって達成される。 その結果、完全に自動化されたプロセスは、1つの接合の抵抗を測定するのに約27-29秒かかり、これは手動のプローブステーションと比較して28-51%の時間を節約し、教師なしである。 商用3Dプリンターの再利用により、このシステムのコストは800 SGDであり、同等の商用ソリューションよりもはるかに少ない。

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