論文の概要: MEMSDuino: An Arduino-Based MEMS Switch Controller
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.03340v1
- Date: Mon, 06 Jan 2025 19:07:34 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-01-08 15:46:36.997999
- Title: MEMSDuino: An Arduino-Based MEMS Switch Controller
- Title（参考訳）: MEMSDuino:ArduinoベースのMEMSスイッチコントローラ
- Authors: Lafe Spietz, Adam Sirois, Nathan Flowers-Jacobs, Steve Waltman, Samuel Benz, Peter Hopkins,
- Abstract要約: この機器は、低温MEMSスイッチネットワーク用の19インチラックマウントコントローラである。
これは、人間のオペレーターが明らかにマークされたインジケータライトの列を通してスイッチの状態を見ることを可能にする。
この設計は、大きな電圧またはスイッチする電流を必要とする他のスイッチを制御するために変更することもできる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.13194391758295113
- License:
- Abstract: Radio frequency cryogenic switches are a critical enabling technology for quantum information science for both calibration and high throughput testing of samples. Traditionally, solenoid-based switches have been used [1,2], but a transition is being made to MEMS-based (Micro Electro Mechanical Systems) switches due to their lower power dissipation and smaller size, and to minimize the risk that solenoid switches tend to produce current pulses that destroy expensive cryogenic amplifiers and can cause electrostatic damage to devices. These MEMS switches require a 90-volt signal to be applied to the control lines to determine the state of the switches. Switches exist that have built-in CMOS-based (Complimentary Metal Oxide Semiconductor) control electronics to drive the 90 V, but these do not work at the cryogenic temperatures used in quantum information science. There is no currently available room temperature control system with direct control of the switches. The instrument presented here is a 19-inch rack-mount controller for a cryogenic MEMS switch network that allows a human operator to see the state of the switch via a row of clearly marked indicator lights and to change the state manually via buttons on an LED-based indicator board or automatically via Python-based serial port commands to the Arduino, an open source microcontroller platform available from multiple vendors. The design can also be modified to control other switches that require either a large voltage or current to switch.
- Abstract（参考訳）: 高周波低温スイッチは、試料の校正と高スループット試験の両方において量子情報科学にとって重要な技術である。
従来、ソレノイド系スイッチは[1,2]が用いられてきたが、低消費電力化と小型化によりMEMS系(マイクロ・エレクトロメカニカル・システム)スイッチへの移行が進められており、ソレノイド系スイッチは高価な極低温増幅器を破壊して静電ダメージを与える電流パルスを発生させるリスクを最小限に抑えている。
これらのMEMSスイッチは、スイッチの状態を決定するために制御ラインに90ボルトの信号を適用する必要がある。
CMOSベースの(複合金属酸化物半導体)制御エレクトロニクスが90Vを駆動するスイッチは存在するが、これらは量子情報科学で使用される低温では動作しない。
現在、スイッチを直接制御できる室温制御システムはない。
ここで紹介される楽器は、低温MEMSスイッチネットワーク用の19インチラックマウントコントローラで、人間のオペレーターが明確にマークされたインジケータライトの列を通じてスイッチの状態を確認し、LEDベースのインジケータボードのボタンまたはPythonベースのシリアルポートコマンドを介して手動で状態を変更できる。
この設計は、大きな電圧またはスイッチする電流を必要とする他のスイッチを制御するために変更することもできる。
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