論文の概要: On-chip cryogenic multiplexing of Si/SiGe quantum devices

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.13721v1
• Date: Thu, 17 Oct 2024 16:26:41 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-10-18 13:18:19.910181
• Title: On-chip cryogenic multiplexing of Si/SiGe quantum devices
• Title（参考訳）: Si/SiGe量子デバイスのオンチップ低温多重化
• Authors: M. A. Wolfe, Thomas McJunkin, Daniel R. Ward, DeAnna Campbell, Mark Friesen, M. A. Eriksson,
• Abstract要約: 我々は、同じチップ上に古典回路とSi/SiGe量子デバイスを統合し、量子ビットスケールアップのテストベッドを提供する。 このセットアップを利用して、16ホールバーの配列6x6mm$2$のデバイス特性を探索する。 これらの結果に基づいて,制御接続数が少ない大規模シリコン量子プロセッサにおける読み出しのビジョンを提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License:
• Abstract: The challenges of operating qubits in a cryogenic environment point to a looming bottleneck for large-scale quantum processors, limited by the number of input-output connections. Classical processors solve this problem via multiplexing; however, on-chip multiplexing circuits have not been shown to have similar benefits for cryogenic quantum devices. In this work we integrate classical circuitry and Si/SiGe quantum devices on the same chip, providing a test bed for qubit scale-up. Our method uses on-chip field-effect transistors (FETs) to multiplex a grid of work zones, achieving a nearly tenfold reduction in control wiring. We leverage this set-up to probe device properties across a 6x6mm$^2$ array of 16 Hall bars. We successfully operate the array at cryogenic temperatures and high magnetic fields where the quantum Hall effect is observed. Building upon these results, we propose a vision for readout in a large-scale silicon quantum processor with a limited number of control connections.
• Abstract（参考訳）: 低温環境における量子ビットの運用の課題は、入力-出力接続の数によって制限される大規模な量子プロセッサのボトルネックが悪化していることを示している。 古典的なプロセッサは多重化によってこの問題を解決するが、チップ上の多重化回路は低温量子デバイスに類似した利点を示さない。 この作業では、古典回路とSi/SiGe量子デバイスを同じチップ上に統合し、量子ビットスケールアップのテストベッドを提供します。 本手法では,ワークゾーンのグリッドを多重化するために,オンチップフィールドエフェクトトランジスタ(FET)を用い,制御配線の10倍近い低減を実現している。 このセットアップを利用して16ホールバーの6x6mm$^2$配列のデバイス特性を探索する。 我々は、量子ホール効果が観測される極低温と高磁場でアレイを動作させることに成功した。 これらの結果に基づいて,制御接続数が少ない大規模シリコン量子プロセッサにおける読み出しのビジョンを提案する。

関連論文リスト

• Scalable, high-fidelity all-electronic control of trapped-ion qubits [0.0]
  既存の量子ビット制御へのアプローチは、スケールパフォーマンスのトレードオフに悩まされ、有用なデバイスへの進歩を妨げる。 我々は、このボトルネックを緩和する電子的に制御されたイオン量子コンピュータのビジョンを示す。 最大10キュービットまでの制御が可能な7ゾーンイオントラップで低ノイズサイト選択型単一および2キュービットゲートを実験的に実証した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-07-10T14:21:58Z)
• Quantum Compiling with Reinforcement Learning on a Superconducting Processor [55.135709564322624]
  超伝導プロセッサのための強化学習型量子コンパイラを開発した。 短絡の新規・ハードウェア対応回路の発見能力を示す。 本研究は,効率的な量子コンパイルのためのハードウェアによるソフトウェア設計を実証する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-06-18T01:49:48Z)
• QuantumSEA: In-Time Sparse Exploration for Noise Adaptive Quantum Circuits [82.50620782471485]
  QuantumSEAはノイズ適応型量子回路のインタイムスパース探索である。 1)トレーニング中の暗黙の回路容量と(2)雑音の頑健さの2つの主要な目標を達成することを目的としている。 提案手法は, 量子ゲート数の半減と回路実行の2倍の時間節約で, 最先端の計算結果を確立する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-01-10T22:33:00Z)
• Rapid cryogenic characterisation of 1024 integrated silicon quantum dots [0.6819010383838326]
  1024個のシリコン量子ドットとオンチップのデジタルおよびアナログエレクトロニクスの統合を実証し、1K以下で動作した。 量子ドットパラメータは、高速自動機械学習ルーチンによって抽出され、量子ドットの収量を評価し、デバイス設計の影響を理解する。 その結果、シリコン量子デバイスの高速な大規模研究が、現在の探査技術よりも低い温度と測定速度で実施できることが示されている。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-10-31T13:14:43Z)
• Circuit Cutting with Non-Maximally Entangled States [59.11160990637615]
  分散量子コンピューティングは、複数のデバイスの計算能力を組み合わせて、個々のデバイスの限界を克服する。 回路切断技術は、古典的な通信を通じて量子計算の分配を可能にする。 量子テレポーテーション(quantum teleportation)は、指数的なショットの増加を伴わない量子計算の分布を可能にする。 非最大エンタングル量子ビット対を利用する新しい回路切断法を提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-06-21T08:03:34Z)
• Overcoming I/O bottleneck in superconducting quantum computing: multiplexed qubit control with ultra-low-power, base-temperature cryo-CMOS multiplexer [40.37334699475035]
  大規模超伝導量子コンピューティングシステムでは、ミリケルビン温度での量子ビットの高忠実度制御と読み出しが可能である。 クライオエレクトロニクスは、このボトルネックを克服するためにスケーラブルで多用途なソリューションを提供するかもしれない。 ここでは、15mK以下で動作する超低出力RF多重冷凍電子溶液について述べる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-09-26T22:38:09Z)
• Field-deployable Quantum Memory for Quantum Networking [62.72060057360206]
  実世界の展開とスケーリングの課題に対応するために設計された量子メモリを提示する。 メモリ技術は、温かいルビジウム蒸気を記憶媒体として利用し、室温で動作する。 我々は,高忠実度検索(95%)と低演算誤差(10-2)$を,単一光子レベルの量子メモリ操作に対して160$mu s$の記憶時間で示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-05-26T00:33:13Z)
• Near-Field Terahertz Nanoscopy of Coplanar Microwave Resonators [61.035185179008224]
  超伝導量子回路は、主要な量子コンピューティングプラットフォームの一つである。 超伝導量子コンピューティングを実用上重要な点に進めるためには、デコヒーレンスに繋がる物質不完全性を特定し、対処することが重要である。 ここでは、テラヘルツ走査近接場光学顕微鏡を用いて、シリコン上の湿式エッチングアルミニウム共振器の局所誘電特性とキャリア濃度を調査する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-06-24T11:06:34Z)
• Millikelvin temperature cryo-CMOS multiplexer for scalable quantum device characterisation [44.07593636917153]
  近年,固体量子ビットに基づく量子コンピュータが急速に発展してきた。 現在、各量子デバイスは、室温と希釈冷凍機のベース温度との間の専用信号線を制御して特徴付けされている。 このアプローチはスケーラブルではなく、現在、大規模な量子システム統合と量子デバイスの特徴付けの開発を制限している。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-11-23T16:22:15Z)
• CMOS-based cryogenic control of silicon quantum circuits [3.165021390060888]
  大規模量子計算における大きな課題は、相互接続の複雑さである。 高度なリソグラフィーは、CMOS制御エレクトロニクスとシリコンの量子ビットの両方の製造をサポートする。 我々は3Kで動作する極低温CMOS制御チップを報告し、20mKに冷却されたシリコン量子ビットを駆動するためのマイクロ波バーストを出力する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-09-29T17:51:58Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。