論文の概要: CryoCMOS RF multiplexer for superconducting qubit control, readout and flux biasing at millikelvin temperatures with picowatt power consumption

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.16608v1
• Date: Tue, 17 Mar 2026 14:49:28 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-03-18 17:42:07.352322
• Title: CryoCMOS RF multiplexer for superconducting qubit control, readout and flux biasing at millikelvin temperatures with picowatt power consumption
• Title（参考訳）: ピコワット電力消費ミリケルビン温度における超伝導量子ビット制御, 読み出し, フラックスバイアスのためのCryoCMOS RF多重化器
• Authors: Liam Fallik, Sriram Balamurali, Alican Caglar, Rohith Acharya, Jacques Van Damme, Tsvetan Ivanov, Shana Massar, Ruben Asanovski, A. M. Vadiraj, Massimo Mongillo, Jan Craninckx, Alexander Grill, Danny Wan, Anton Potočnik, Kristiaan De Greve,
• Abstract要約: 大規模低温量子系は、室温エレクトロニクスとミリケルビンステージの間の入力出力ボトルネックによって制約される。 スケーラブルなキャラクタリゼーションとテストのための有望なアプローチは、クォービット平面で直接信号多重化を実行することである。 低温CMOS(cryoCMOS)RFマルチプレクサを10ミリケルビンで動作させ,200pWの静電力消費を記録した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 27.308408027453012
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Large-scale cryogenic quantum systems are constrained by an input-output bottleneck between room-temperature electronics and millikelvin stages, particularly in superconducting qubit platforms. This bottleneck is most acute for output lines, where bulky and expensive microwave components limit scalability. A promising approach for scalable characterization and testing is to perform signal multiplexing directly at the qubit plane. We demonstrate a cryogenic CMOS (cryoCMOS) RF multiplexer operating at 10 millikelvin with record-low static power consumption of 200 pW. The device provides < 2 dB insertion loss and > 30 dB isolation across DC-8 GHz. Direct connection to transmon qubits marginally affects coherence times in the range of 100 microseconds, enabling multiplexing of readout, flux and, in principle, XY drive lines. This work introduces cryoCMOS multiplexers as valuable tools for scalable, high-throughput cryogenic characterization and testing, and advances co-integrated quantum-classical control for future large-scale quantum processors.
• Abstract（参考訳）: 大規模な低温量子系は、特に超伝導量子ビットプラットフォームにおいて、室温エレクトロニクスとミリケルビンステージの間の入力出力ボトルネックによって制約される。 このボトルネックは、バルクで高価なマイクロ波コンポーネントがスケーラビリティを制限する出力ラインにとって最も急速である。 スケーラブルなキャラクタリゼーションとテストのための有望なアプローチは、クォービット平面で直接信号多重化を実行することである。 低温CMOS(cryoCMOS)RFマルチプレクサを10ミリケルビンで動作させ,200pWの静電力消費を記録した。 デバイスは2dBの挿入損失と、DC-8 GHzで30dBのアイソレーションを提供する。 トランモン量子ビットへの直接接続は100マイクロ秒の範囲でのコヒーレンス時間にわずかに影響を与え、読み出し、フラックス、原則としてXYドライブラインの多重化を可能にする。 この研究は、スケーラブルで高スループットな極低温キャラクタリゼーションとテストのための貴重なツールとして、CryoCMOS多重化器を導入し、将来の大規模量子プロセッサのための統合量子古典制御を進歩させる。

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