論文の概要: Integration and Resource Estimation of Cryoelectronics for Superconducting Fault-Tolerant Quantum Computers

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2601.03922v1
• Date: Wed, 07 Jan 2026 13:42:21 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-01-09 02:15:23.570354
• Title: Integration and Resource Estimation of Cryoelectronics for Superconducting Fault-Tolerant Quantum Computers
• Title（参考訳）: 超伝導フォールトトレラント量子コンピュータのためのクライオエレクトロニクスの統合と資源推定
• Authors: Shiro Kawabata,
• Abstract要約: 超伝導量子コンピュータをフォールトトレラントにスケーリングするには、古典的な制御スタックとリードアウトスタックの複合スケーリングが必要である。 FTQCは、選択されたエレクトロニクスを低温のステージに配置し、配線と熱負荷のオーバーヘッドを抑制する、異質な量子古典的アーキテクチャを採用する可能性が高い。 本総説では, 重要な要件を抽出し, 代表的な室温および低温のアプローチを調査し, 低温エレクトロニクスのための透過的な一階会計の枠組みを提供する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Scaling superconducting quantum computers to the fault-tolerant regime calls for a commensurate scaling of the classical control and readout stack. Today's systems largely rely on room-temperature, rack-based instrumentation connected to dilution-refrigerator cryostats through many coaxial cables. Looking ahead, superconducting fault-tolerant quantum computers (FTQCs) will likely adopt a heterogeneous quantum-classical architecture that places selected electronics at cryogenic stages -- for example, cryo-CMOS at 4~K and superconducting digital logic at 4~K and/or mK stages -- to curb wiring and thermal-load overheads. This review distills key requirements, surveys representative room-temperature and cryogenic approaches, and provides a transparent first-order accounting framework for cryoelectronics. Using an RSA-2048-scale benchmark as a concrete reference point, we illustrate how scaling targets motivate constraints on multiplexing and stage-wise cryogenic power, and discuss implications for functional partitioning across room-temperature electronics, cryo-CMOS, and superconducting logic.
• Abstract（参考訳）: 超伝導量子コンピュータをフォールトトレラントにスケーリングするには、古典的な制御スタックとリードアウトスタックの複合スケーリングが必要である。 今日のシステムは、多くの同軸ケーブルを通して希釈冷凍機に繋がる室温ラックベースの装置に大きく依存している。 今後、超伝導フォールトトレラント量子コンピュータ(FTQC)は、選択されたエレクトロニクスを低温期(例えば4〜Kの低温CMOSと4〜Kおよび/またはmKの超伝導デジタルロジック)に配置し、配線と熱負荷のオーバーヘッドを抑制する異種量子古典アーキテクチャを採用する可能性が高い。 本総説では, 重要な要件を抽出し, 代表的な室温および低温のアプローチを調査し, 低温エレクトロニクスのための透過的な一階会計の枠組みを提供する。 RSA-2048スケールのベンチマークを具体的な基準点として用いて、スケーリングターゲットが多重化と段階的低温化の制約を動機付け、室温エレクトロニクス、低温CMOS、超伝導ロジック間の機能的パーティショニングの意義について議論する。

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