論文の概要: A cryogenic on-chip microwave pulse generator for large-scale superconducting quantum computing
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.11775v1
- Date: Tue, 16 Jul 2024 14:33:18 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-07-17 14:32:53.097430
- Title: A cryogenic on-chip microwave pulse generator for large-scale superconducting quantum computing
- Title（参考訳）: 高温超伝導量子コンピューティングのための低温オンチップマイクロ波パルス発生器
- Authors: Zenghui Bao, Yan Li, Zhiling Wang, Jiahui Wang, Jize Yang, Haonan Xiong, Yipu Song, Yukai Wu, Hongyi Zhang, Luming Duan,
- Abstract要約: 超伝導量子プロセッサでは、マイクロ波信号が室温のエレクトロニクスから同軸ケーブルを介して低温環境へ各キュービットに送られる。
このアーキテクチャは、フォールトトレラント量子コンピューティングに必要な数百万の量子ビットに対して有効ではない。
制御エレクトロニクスと量子ビットのモノリシックな統合は、有望なソリューションを提供する。
このような信号源は, ミリケルビン温度で直接, 位相, 強度, 周波数を制御したパルスマイクロ波放射を発生させる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 7.742583250368887
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: For superconducting quantum processors, microwave signals are delivered to each qubit from room-temperature electronics to the cryogenic environment through coaxial cables. Limited by the heat load of cabling and the massive cost of electronics, such an architecture is not viable for millions of qubits required for fault-tolerant quantum computing. Monolithic integration of the control electronics and the qubits provides a promising solution, which, however, requires a coherent cryogenic microwave pulse generator that is compatible with superconducting quantum circuits. Here, we report such a signal source driven by digital-like signals, generating pulsed microwave emission with well-controlled phase, intensity, and frequency directly at millikelvin temperatures. We showcase high-fidelity readout of superconducting qubits with the microwave pulse generator. The device demonstrated here has a small footprint, negligible heat load, great flexibility to operate, and is fully compatible with today's superconducting quantum circuits, thus providing an enabling technology for large-scale superconducting quantum computers.
- Abstract（参考訳）: 超伝導量子プロセッサでは、マイクロ波信号が室温のエレクトロニクスから同軸ケーブルを介して低温環境へ各キュービットに送られる。
キャベリングの熱負荷と電子機器の膨大なコストによって制限されるため、このようなアーキテクチャはフォールトトレラント量子コンピューティングに必要な数百万の量子ビットに対して実現不可能である。
制御エレクトロニクスと量子ビットのモノリシックな統合は有望なソリューションを提供するが、超伝導量子回路と互換性のあるコヒーレント低温マイクロ波パルス発生器を必要とする。
本稿では, ミリケルビン温度において, パルスマイクロ波放射を発生させ, 位相, 強度, 周波数を直接生成する信号源について報告する。
マイクロ波パルス発生器を用いた超伝導量子ビットの高忠実な読み出しを示す。
ここで実証されたデバイスは、小さなフットプリントを持ち、無視可能な熱負荷を持ち、操作の柔軟性が高く、今日の超伝導量子回路と完全に互換性がある。
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