論文の概要: M2CS: A Microwave Measurement and Control System for Large-scale Superconducting Quantum Processors
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2408.11696v1
- Date: Wed, 21 Aug 2024 15:14:49 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-08-22 16:37:45.625834
- Title: M2CS: A Microwave Measurement and Control System for Large-scale Superconducting Quantum Processors
- Title（参考訳）: M2CS:大規模超伝導量子プロセッサのためのマイクロ波計測制御システム
- Authors: Jiawei Zhang, Xuandong Sun, Zechen Guo, Yuefeng Yuan, Yubin Zhang, Ji Chu, Wenhui Huang, Yongqi Liang, Jiawei Qiu, Daxiong Sun, Ziyu Tao, Jiajian Zhang, Weijie Guo, Ji Jiang, Xiayu Linpeng, Yang Liu, Wenhui Ren, Jingjing Niu, Youpeng Zhong, Dapeng Yu,
- Abstract要約: マイクロ波計測制御システム (M2CS) は、大規模超伝導量子プロセッサ専用である。
M2CSは、全体的なパフォーマンス、スケーラビリティ、柔軟性のバランスをとる、コンパクトなモジュラー設計である。
トランスモン超伝導量子ビットのベンチマークテストは、最先端の結果に匹敵するクビットコヒーレンスとゲートフィドリティを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 8.965112389573472
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: As superconducting quantum computing continues to advance at an unprecedented pace, there is a compelling demand for the innovation of specialized electronic instruments that act as crucial conduits between quantum processors and host computers. Here, we introduce a Microwave Measurement and Control System (M2CS) dedicated for large-scale superconducting quantum processors. M2CS features a compact modular design that balances overall performance, scalability, and flexibility. Electronic tests of M2CS show key metrics comparable to commercial instruments. Benchmark tests on transmon superconducting qubits further show qubit coherence and gate fidelities comparable to state-of-the-art results, confirming M2CS's capability to meet the stringent requirements of quantum experiments run on intermediate-scale quantum processors. The system's compact and scalable design offers significant room for further enhancements that could accommodate the measurement and control requirements of over 1000 qubits, and can also be adopted to other quantum computing platforms such as trapped ions and silicon quantum dots. The M2CS architecture may also be applied to wider range of scenarios, such as microwave kinetic inductance detectors, as well as phased array radar systems.
- Abstract（参考訳）: 超伝導量子コンピューティングは前例のないペースで進歩し続けており、量子プロセッサとホストコンピュータ間の重要なコンデュットとして機能する特殊な電子機器の革新に対する強い需要がある。
本稿では、大規模超伝導量子プロセッサ専用のマイクロ波計測制御システム(M2CS)について紹介する。
M2CSは、全体的なパフォーマンス、スケーラビリティ、柔軟性のバランスをとる、コンパクトなモジュラー設計である。
M2CSの電子実験は、商用機器に匹敵する重要な指標を示している。
トランスモン超伝導量子ビットのベンチマークテストでは、さらにクビットのコヒーレンスとゲートの忠実度が最先端の結果と同等であることを示し、中間スケールの量子プロセッサ上で実行される量子実験の厳密な要求を満たすM2CSの能力を確認した。
このシステムのコンパクトでスケーラブルな設計は、1000キュービットを超える測定と制御の要求を満たすためのさらなる拡張のための重要な余地を提供し、また、トラップされたイオンやシリコン量子ドットのような他の量子コンピューティングプラットフォームにも適用することができる。
M2CSアーキテクチャは、マイクロ波動力学的インダクタンス検出器やフェーズドアレイレーダシステムなど、幅広いシナリオにも適用することができる。
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