論文の概要: Dynamic Josephson Junction Metasurfaces for Multiplexed Control of Superconducting Qubits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2411.01345v1
• Date: Sat, 02 Nov 2024 19:19:37 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-11-05 14:38:32.912086
• Title: Dynamic Josephson Junction Metasurfaces for Multiplexed Control of Superconducting Qubits
• Title（参考訳）: 超伝導量子ビットの多重化制御のための動的ジョセフソン接合メタ曲面
• Authors: Mustafa Bakr,
• Abstract要約: ミリケルビン(mK)温度で直接マイクロ波制御信号を生成・多重化するための時空間変調ジョセフソン接合構造を提案する。 その結果、制御パラメータによる多重周波数音の発生が示され、熱負荷と配線オーバーヘッドを最小限に抑えつつ、効率よくスケーラブルな量子ビット制御が可能となった。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License:
• Abstract: Scaling superconducting quantum processors to large qubit counts faces challenges in control signal delivery, thermal management, and hardware complexity, particularly in achieving microwave signal multiplexing and long-distance quantum information routing at millikelvin (mK) temperatures. We propose a space-time modulated Josephson Junction (JJ) metasurface architecture to generate and multiplex microwave control signals directly at mK temperatures. Theoretical and numerical results demonstrate the generation of multiple frequency tones with controlled parameters, enabling efficient and scalable qubit control while minimizing thermal loads and wiring overhead. We derive the nonlinear wave equation governing this system, simulate beam steering and frequency conversion, and discuss the feasibility of experimental implementation.
• Abstract（参考訳）: 超伝導量子プロセッサを大きな量子ビット数にスケーリングすることは、制御信号の配信、熱管理、ハードウェアの複雑さ、特にミリケルビン(mK)温度でのマイクロ波信号多重化と長距離量子情報ルーティングの実現において課題に直面している。 マイクロ波制御信号をmK温度で直接生成・多重化するための時空間変調ジョセフソン接合(JJ)メタ曲面アーキテクチャを提案する。 理論的および数値的な結果は、制御パラメータを持つ多重周波数音の発生を示し、熱負荷と配線オーバーヘッドを最小限に抑えながら、効率よくスケーラブルな量子ビット制御を可能にする。 本研究では、このシステムを管理する非線形波動方程式を導出し、ビームステアリングと周波数変換をシミュレートし、実験実施の可能性について議論する。

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