論文の概要: Measurement of cryoelectronics heating using a local quantum dot
thermometer in silicon
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.11383v1
- Date: Tue, 17 Oct 2023 16:31:43 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-10-18 14:57:47.428198
- Title: Measurement of cryoelectronics heating using a local quantum dot
thermometer in silicon
- Title（参考訳）: シリコン中の局所量子ドット温度計を用いた低温電子加熱の測定
- Authors: Mathieu de Kruijf, Grayson M. Noah, Alberto Gomez-Saiz, John J. L.
Morton, M. Fernando Gonzalez-Zalba
- Abstract要約: 我々は、業界標準のシリコン電界効果トランジスタに埋め込まれた量子ドット型温度計を用いて、近接したアクティブFETによって生じる局所的な温度上昇を評価する。
FETを静的に動作させると、100nm分離時に45nWの電力予算が見出され、216mu$mの電力予算は150mu$Wになる。
我々の研究は、利用可能な電力予算を固体量子プロセッサからの距離で正確にマッピングし、低温電子回路がハイブリッド量子古典システムの動作を許容する条件を示す方法について述べる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.873811641236639
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Silicon technology offers the enticing opportunity for monolithic integration
of quantum and classical electronic circuits. However, the power consumption
levels of classical electronics may compromise the local chip temperature and
hence the fidelity of qubit operations. Here, we utilize a quantum-dot-based
thermometer embedded in an industry-standard silicon field-effect transistor
(FET), to assess the local temperature increase produced by an active FET
placed in close proximity. We study the impact of both static and dynamic
operation regimes. When the FET is operated statically, we find a power budget
of 45 nW at 100 nm separation whereas at 216 $\mu$m the power budget raises to
150 $\mu$W. When operated dynamically, we observe negligible temperature
increase for the switch frequencies tested up to 10 MHz. Our work describes a
method to accurately map out the available power budget at a distance from a
solid-state quantum processor and indicate under which conditions
cryoelectronics circuits may allow the operation of hybrid quantum-classical
systems.
- Abstract（参考訳）: シリコン技術は量子回路と古典電子回路のモノリシックな統合の機会を提供する。
しかし、古典的な電子機器の消費電力レベルは、局所的なチップ温度や量子ビット操作の忠実さを損なう可能性がある。
本研究では,産業標準シリコン電界効果トランジスタ(fet)に埋め込まれた量子ドット型温度計を用いて,近接配置した活性fetによる局所温度上昇を評価する。
静的動作と動的動作の両方の影響について検討する。
fetを静的に操作すると、100nmの分離で45nwの電力予算が見つかるが、216$\mu$mの電力予算は150$\mu$wになる。
動的に動作した場合,スイッチ周波数の無視可能な温度上昇を10mhzまで観測した。
本研究は、固体量子プロセッサから離れた場所で利用可能な電力予算を正確にマッピングする方法を述べるとともに、クライオエレクトロニクス回路がハイブリッド量子古典系の動作を許容する条件を示す。
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