論文の概要: A multi-module silicon-on-insulator chip assembly containing quantum dots and cryogenic radio-frequency readout electronics
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.04104v3
- Date: Thu, 30 May 2024 14:28:35 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-05-31 20:15:18.489214
- Title: A multi-module silicon-on-insulator chip assembly containing quantum dots and cryogenic radio-frequency readout electronics
- Title（参考訳）: 量子ドットと極低温電波リードアウトエレクトロニクスを含む多モジュールシリコンオン絶縁体チップアセンブリ
- Authors: David J. Ibberson, James Kirkman, John J. L. Morton, M. Fernando Gonzalez-Zalba, Alberto Gomez-Saiz,
- Abstract要約: 量子処理ユニットは、デジタルおよびアナログ電子モジュールを含むより大きな情報処理システムのモジュールである。
ここでは、シリコン量子デバイスの多重読み出しのための低温多モジュールアセンブリを提案する。
それぞれのモジュールを個別に表示し、(i)35dB以上の利得、118MHzの帯域幅、4.2K以下のノイズ温度、(ii)1.1dB以下の挿入損失、0-2GHzのノイズ温度、1.1K以下のノイズ温度、(iii)シングル電子ボックス(SEB)電荷センサを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.8246494848934447
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Quantum processing units will be modules of larger information processing systems containing also digital and analog electronics modules. Silicon-based quantum computing offers the enticing opportunity to manufacture all the modules using the same technology platform. Here, we present a cryogenic multi-module assembly for multiplexed readout of silicon quantum devices where all modules have been fabricated using the same fully-depleted silicon-on-insulator (FDSOI) CMOS process. The assembly is constituted by three chiplets: (i) a low-noise amplifier (LNA), (ii) a single-pole eight-throw switch (SP8T), and (iii) a silicon quantum dot (QD) array. We characterise each module individually and show (i) a gain over 35 dB, a bandwidth of 118 MHz, a minimum noise temperature of 4.2 K, (ii) an insertion loss smaller than 1.1 dB, a noise temperature smaller than 1.1~K across 0-2 GHz, and (iii) single-electron box (SEB) charge sensors. Finally, we combine all elements into a single demonstration showing time-domain radio-frequency multiplexing of two SEBs paving the way to an all-silicon quantum computing system.
- Abstract（参考訳）: 量子処理ユニットは、デジタルおよびアナログ電子モジュールを含むより大きな情報処理システムのモジュールである。
シリコンベースの量子コンピューティングは、同じ技術プラットフォームを使用してすべてのモジュールを製造するための魅力的な機会を提供する。
ここでは、全モジュールを同じフルデプリットシリコンオン絶縁体(FDSOI)CMOSプロセスで作製したシリコン量子デバイスの多重読み出しのための低温多モジュールアセンブリについて述べる。
組み立ては3つのチップレットで構成されている。
(i)低雑音増幅器(LNA)
(ii)単極8列スイッチ(SP8T)、
(iii)シリコン量子ドット(QD)アレイ。
私たちは各モジュールを個別に特徴付け、表示します
(i)利得35dB、帯域幅118MHz、最低雑音温度4.2K
(ii)1.1dB以下の挿入損失、0-2GHzの1.1〜K以下のノイズ温度、
三 単電子箱(SEB)電荷センサ。
最後に、全ての要素を1つのデモに組み合わせ、全シリコン量子コンピューティングシステムへの道を歩む2つのSEBの時間領域の無線周波数多重化を示す。
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