論文の概要: Design and Operation of Wafer-Scale Packages Containing >500 Superconducting Qubits
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.12773v1
- Date: Fri, 13 Feb 2026 09:58:30 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-02-16 23:37:53.916883
- Title: Design and Operation of Wafer-Scale Packages Containing >500 Superconducting Qubits
- Title（参考訳）: 500以上の超電導ビットを含むウェハスケールパッケージの設計と運用
- Authors: Oscar W. Kennedy, Waqas Ahmad, Robert Armstrong, Amir Awawdeh, Anirban Bose, Kevin G. Crawford, Sergey Danilin, William D. David, Hamid El Maazouz, Darren J. Hayton, George B. Long, Alexey Lyapin, Scott A. Manifold, Kowsar Shahbazi, Ryan Wesley, Evan Wong, Connor D. Shelly,
- Abstract要約: 一つの3インチダイで500キュービット以上をサポートするウェハスケールのパッケージングアーキテクチャを提案する。
このパッケージは寄生RFモードを抑え、シミュレーションインフォームド設計により材料損失を軽減するために設計されている。
大規模なサンプルサイズに対して有益であるキュービットの数値を高いスループットでフィードバックするためのツールとして,これらのパッケージの有用性を強調した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.18819467158046777
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Packages capable of supporting large arrays of high-coherence superconducting qubits are vital for the realisation of fault-tolerant quantum computers and the necessary high-throughput metrology required to optimise fabrication and manufacturing processes. We present a wafer-scale packaging architecture supporting over 500 qubits on a single 3-inch die. The package is engineered to suppress parasitic RF modes, and to mitigate material loss through simulation-informed design while managing differential thermal contraction to ensure robust operation at millikelvin temperatures. System-level heat-load calculations from a large wiring payload show this package may be operated in commercial dilution refrigerators. Measurements of the qubits loaded into the package show median $T_1$, $T_{2e} \sim 100~μ$s ($\sim$100 qubits) alongside readout with median fidelity of 97.5% (54 qubits) and a median qubit temperature of 36 mK (54 qubits). These results validate the performance of these packages and demonstrate that large-scale integration can be achieved without compromising device performance. Finally, we highlight the utility of these packages as a tool for high throughput feedback on qubit figures of merit over large sample sizes, allowing identification of performance outliers in the tails of the coherence distribution, a critical capability for informing fabrication and manufacture of high-quality quantum qubits and quantum processors.
- Abstract（参考訳）: 耐故障性量子コンピュータの実現と製造プロセスの最適化に必要な高スループットのメロロジーを実現するためには、大量の高コヒーレンス超伝導量子ビットを支持できるパッケージが不可欠である。
一つの3インチダイで500キュービット以上をサポートするウェハスケールのパッケージングアーキテクチャを提案する。
このパッケージは、寄生RFモードの抑制と、ミリケルビン温度での堅牢な運転を確保するために差熱収縮を管理しながら、シミュレーションインフォームド設計により材料損失を軽減するために設計された。
大型配線ペイロードからのシステムレベルの熱負荷計算は、このパッケージを商用の希釈冷凍機で操作できることを示している。
パッケージにロードされた量子ビットの測定では、中央値のT_1$, $T_{2e} \sim 100~μ$s(\sim$100 qubits)と、中央値の97.5%(54 qubits)、中央値の36 mK(54 qubits)が示されている。
これらの結果は,これらのパッケージの性能を検証し,デバイスの性能を損なうことなく,大規模な統合を実現することができることを示した。
最後に、これらのパッケージの実用性について、大規模なサンプルサイズの量子ビット数に対する高いスループットフィードバックのためのツールとして強調し、コヒーレンス分布の尾部におけるパフォーマンスアウトリーチの識別を可能にし、高品質な量子量子ビットと量子プロセッサの製造と製造を行うための重要な能力である。
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