論文の概要: Supercurrent Time Division Multiplexing with Solid-State Integrated Hybrid Superconducting Electronics

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.11721v2
• Date: Mon, 01 Sep 2025 06:14:57 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-09-03 14:24:52.005672
• Title: Supercurrent Time Division Multiplexing with Solid-State Integrated Hybrid Superconducting Electronics
• Title（参考訳）: 固体集積型ハイブリッド超電導エレクトロニクスを用いた超電流時間分割多重化
• Authors: Alessandro Paghi, Laura Borgongino, Simone Tortorella, Giorgio De Simoni, Elia Strambini, Lucia Sorba, Francesco Giazotto,
• Abstract要約: 電圧制御型ハイブリッド超電導デマルチプレクサを用いた非散逸性超電流の時間分割多重化を実証する。 これらのチップは、Al超伝導電極、酸化半導体InAsチャネル、ハフニウム酸化物ゲート絶縁体を含む超伝導ジョセフソン電界効果トランジスタを統合する。 1つの入力と8つの出力を持つデマルチプレクサは、信号周波数で100MHz、50mKで100kHzの非消散入力範囲+-2 uAを示した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 34.008574054602356
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Time-division multiplexing of cryogenic signals is a promising approach to reduce space requirements, shorten cooldown times, and increase the number of quantum devices measured per cooldown. We demonstrate time-division multiplexing of non-dissipative supercurrents using voltage-controlled hybrid superconducting demultiplexers. These chips integrate superconducting Josephson Field Effect Transistors including Al superconducting electrodes, proximitized semiconducting InAs channels, and hafnium oxide gate insulators. Each transistor fully suppresses the switching current and increases the resistance 20 times under a gate voltage of -4.5 V. A demultiplexer with one input and eight outputs showed a non-dissipative input range of +-2 uA, operating up to 100 MHz in signal frequency and 100 kHz in switching frequency at 50 mK. It achieved near-zero insertion loss in the superconducting state and an ON/OFF ratio of 17.5 dB. By optimizing the signal layout, the operation was extended up to 4 GHz using a demultiplexer with two outputs.
• Abstract（参考訳）: 低温信号の時間分割多重化は、空間要求を減らし、冷却時間を短縮し、冷却毎に測定される量子デバイス数を増やすための有望なアプローチである。 電圧制御型ハイブリッド超電導デマルチプレクサを用いた非散逸性超電流の時間分割多重化を実証する。 これらのチップは、Al超伝導電極、酸化半導体InAsチャネル、ハフニウム酸化物ゲート絶縁体を含む超伝導ジョセフソン電界効果トランジスタを統合する。 各トランジスタは、スイッチング電流を完全に抑制し、ゲート電圧-4.5 Vで20倍の抵抗を増大させる。1入力と8出力のデマルチプレクサは、信号周波数で100MHz、50mKで100kHzの非消散入力範囲+-2 uAを示した。 超伝導状態のほとんどゼロの挿入損失を達成し、ON/OFF比は17.5dBである。 信号レイアウトを最適化することで、2つの出力を持つデマルチプレクサを使用して4GHzまで動作が拡張された。

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