論文の概要: RSFQ All-Digital Programmable Multi-Tone Generator For Quantum Applications
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2411.08670v1
- Date: Wed, 13 Nov 2024 15:03:28 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-11-14 16:10:21.611886
- Title: RSFQ All-Digital Programmable Multi-Tone Generator For Quantum Applications
- Title（参考訳）: 量子応用のためのRCFQ全ディジタルプログラム型マルチトン発電機
- Authors: João Barbosa, Jack C. Brennan, Alessandro Casaburi, M. D. Hutchings, Alex Kirichenko, Oleg Mukhanov, Martin Weides,
- Abstract要約: 高速単一磁束量子(RSFQ)技術は、現在のCMOSベースの制御アーキテクチャを置き換える最前線にある。
複雑なパルス列列に基づくマルチトーンディジタル信号を生成する新しいRSFQデバイスを提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 36.136619420474766
- License:
- Abstract: One of the most important and topical challenges of quantum circuits is their scalability. Rapid Single Flux Quantum (RSFQ) technology is at the forefront of replacing current standard CMOS-based control architectures for a number of applications, including quantum computing and quantum sensor arrays. By condensing the control and readout to SFQ-based on-chip devices that are directly connected to the quantum systems, it is possible to minimise the total system overhead, improving scalability and integration. In this work, we present a novel RSFQ device that generates multi tone digital signals, based on complex pulse train sequences using a Circular Shift Register (CSR) and a comb filter stage. We show that the frequency spectrum of the pulse trains is dependent on a preloaded pattern on the CSR, as well as on the delay line of the comb filter stage. By carefully selecting both the pattern and delay, the desired tones can be isolated and amplified as required. Finally, we propose architectures where this device can be implemented to control and readout arrays of quantum devices, such as qubits and single photon detectors.
- Abstract（参考訳）: 量子回路の最も重要でトピック的な課題の1つはスケーラビリティである。
高速単一磁束量子(RSFQ)技術は、量子コンピューティングや量子センサーアレイを含む多くのアプリケーションにおいて、現在の標準CMOSベースの制御アーキテクチャを置き換える最前線にある。
制御と読み出しを、量子システムに直接接続されたSFQベースのオンチップデバイスに凝縮することにより、システム全体のオーバーヘッドを最小化し、スケーラビリティと統合性を向上させることができる。
本研究では、CSR(Circular Shift Register)とコムフィルタステージを用いた複雑なパルストレインシーケンスに基づいて、マルチトーンデジタル信号を生成する新しいRSFQ装置を提案する。
パルス列の周波数スペクトルは、CSRのプレロードパターンと、コムフィルタの遅延線に依存することを示す。
パターンと遅延の両方を慎重に選択することで、必要に応じて所望のトーンを分離して増幅することができる。
最後に、このデバイスを量子ビットや単一光子検出器などの量子デバイスの配列の制御と読み出しのために実装できるアーキテクチャを提案する。
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