論文の概要: Characterization of Tunnel Diode Oscillator for Qubit Readout Applications

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.09811v1
• Date: Fri, 13 Dec 2024 02:58:48 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-12-16 15:01:49.665413
• Title: Characterization of Tunnel Diode Oscillator for Qubit Readout Applications
• Title（参考訳）: ビット読み出し用トンネルダイオードオシレータの特性評価
• Authors: Ivan Grytsenko, Sander van Haagen, Oleksiy Rybalko, Asher Jennings, Rajesh Mohan, Yiran Tian, Erika Kawakami,
• Abstract要約: この低温マイクロ波源は、大規模量子ビットリードアウトシステムにおいて大きなスケーラビリティの可能性を示している。 出力周波数は140MHzで、一般に半導体中の電子の量子ビット読み出しに用いられる。 位相ノイズは、市販の電圧源を鉛蓄電池に置き換えることで大幅に改善された。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.7528462379265576
• License:
• Abstract: We developed a tunnel diode oscillator and characterized its performance, highlighting its potential applications in the quantum state readout of electrons insemiconductors and electrons on liquid helium. This cryogenic microwave source demonstrates significant scalability potential for large-scale qubit readout systems due to its compact design and low power consumption of only 1 uW, making it suitable for integration on the 10 mK stage of a dilution refrigerator. The tunnel diode oscillator exhibits superior amplitude stability compared to commercial microwave sources. The output frequency is centered around 140 MHz, commonly used for qubit readout of electrons in semiconductors, with a frequency tunability of 20 MHz achieved using a varactor diode. Furthermore, the phase noise was significantly improved by replacing the commercially available voltage source with a lead-acid battery, achieving a measured phase noise of -115 dBc/Hz at a 1 MHz offset.
• Abstract（参考訳）: 我々は、トンネルダイオード発振器を開発し、その性能を特徴とし、液体ヘリウム上の電子・半導体・電子の量子状態読み出しにおけるその可能性を強調した。 この極低温マイクロ波源は, 小型設計と1UWの低消費電力化により, 大規模キュービット・リードアウトシステムにおいて, 高いスケーラビリティの可能性が示され, 希釈冷凍機の10mKステージへの統合に適している。 トンネルダイオード発振器は、商用マイクロ波源よりも優れた振幅安定性を示す。 出力周波数は140MHzで、一般に半導体中の電子の量子ビット読み出しに使われ、周波数可変は20MHzでバラクターダイオードで達成される。 さらに、市販電圧源を鉛蓄電池に置き換え、1MHzオフセットで115dBc/Hzの位相ノイズを計測することで、位相ノイズを著しく改善した。

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