DE102022207843A1 - Integrated circuit for a quantum computer, as well as quantum computers and methods for operating an integrated circuit - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Integrierter Schaltkreis (1) für einen Quantencomputer (2), aufweisend:- einen optischen Eingang (13), welcher zum Empfangen eines optischen Übertragungssignals (9) ausgebildet ist,- eine Transformationseinrichtung (14), welche zum Erzeugen eines elektrischen Signals (15) abhängig vom dem optischen Übertragungssignal (9) ausgebildet ist,- eine Kopplungseinrichtung (19), welche zum Einkoppeln des elektrischen Signals (15) in eine Quantenbit-Einheit (4), welche zumindest ein Quantenbit (5) aufweist, und zum Auskoppeln eines elektrischen Kontrollsignals (22), welches auf dem elektrischen Signal (15) basiert und mit welchem ein Zustand des zumindest einen Quantenbit (5) charakterisiert wird, aus der Quantenbit-Einheit (4) ausgebildet ist, und- einem elektrischen Ausgang (24), welcher zum Bereitstellen des elektrischen Kontrollsignals (22) ausgebildet ist.Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Quantencomputer (2) sowie ein Verfahren.The invention relates to an integrated circuit (1) for a quantum computer (2), comprising: - an optical input (13), which is designed to receive an optical transmission signal (9), - a transformation device (14), which is used to generate an electrical Signal (15) is designed depending on the optical transmission signal (9), - a coupling device (19) which is used to couple the electrical signal (15) into a quantum bit unit (4) which has at least one quantum bit (5), and for coupling out an electrical control signal (22), which is based on the electrical signal (15) and with which a state of the at least one quantum bit (5) is characterized, is formed from the quantum bit unit (4), and - an electrical output ( 24), which is designed to provide the electrical control signal (22). Furthermore, the invention relates to a quantum computer (2) and a method.
Description
Die Erfindung betrifft einen integrierten Schaltkreis für einen Quantencomputer.The invention relates to an integrated circuit for a quantum computer.
Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Quantencomputer mit zumindest einem integrierten Schaltkreis und einer zentralen elektronischen Recheneinrichtung.The invention further relates to a quantum computer with at least one integrated circuit and a central electronic computing device.
Ebenfalls betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines integrierten Schaltkreises.The invention also relates to a method for operating an integrated circuit.
Beispielsweise offenbart die
Ferner offenbart die
Ferner offenbart die
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen integrierten Schaltkreis zu schaffen, sodass ein Quantencomputer mit geringerem Bauraumbedarf und geringeren Kosten hergestellt werden kann.An object of the present invention is to provide an integrated circuit so that a quantum computer can be manufactured with smaller space requirements and lower costs.
Diese Aufgabe wird durch einen integrierten Schaltkreis, einen Quantencomputer und ein Verfahren gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Sinnvolle Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen.This task is solved by an integrated circuit, a quantum computer and a method according to the independent patent claims. Useful further training results from the dependent patent claims.
Ein Aspekt der Erfindung betrifft einen integrierten Schaltkreis für einen Quantencomputer, aufweisend:
- - einen optischen Eingang, welcher zum Empfangen eines optischen Übertragungssignals ausgebildet ist,
- - eine Transformationseinrichtung, welche zum Erzeugen eines elektrischen Signals abhängig vom dem optischen Übertragungssignal ausgebildet ist,
- - eine Kopplungseinrichtung, welche zum Einkoppeln des elektrischen Signals in eine Quantenbit-Einheit, welche zumindest ein Quantenbit aufweist, und zum Auskoppeln eines elektrischen Kontrollsignals, welches auf dem elektrischen Signal basiert und mit welchem ein Zustand des zumindest einen Quantenbits charakterisiert werden kann, aus der Quantenbit-Einheit ausgebildet ist, und
- - einem elektrischen Ausgang, welcher zum Bereitstellen des elektrischen Kontrollsignals ausgebildet ist.
- - an optical input, which is designed to receive an optical transmission signal,
- - a transformation device which is designed to generate an electrical signal depending on the optical transmission signal,
- - a coupling device, which is used to couple the electrical signal into a quantum bit unit, which has at least one quantum bit, and to couple out an electrical control signal, which is based on the electrical signal and with which a state of the at least one quantum bit can be characterized, from the Quantum bit unit is formed, and
- - an electrical output, which is designed to provide the electrical control signal.
Durch den erfindungsgemäß integrierten Schaltkreis kann vor allem ein Quantencomputer in seinem Bauraum und in seinen Kosten reduzierter hergestellt beziehungsweise bereitgestellt werden. Vor allem kann mithilfe des integrierten Schaltkreises ein Quantencomputer einfacher realisiert und betrieben werden.Thanks to the integrated circuit according to the invention, a quantum computer in particular can be manufactured or provided with reduced installation space and costs. Above all, a quantum computer can be implemented and operated more easily using the integrated circuit.
Mithilfe des integrierten Schaltkreises kann eine Präparation, Kontrolle und Messung von Quantenbits beziehungsweise Qubits eines Quantencomputers einfacher durchgeführt beziehungsweise realisiert werden. Dies kann beispielsweise durch das Einkoppeln des elektrischen Signals, welches beispielsweise ein Signal beziehungsweise eine Strahlung im mm-Wellenlängenbereich ist, realisiert werden. Somit können beispielsweise Quantenzustände des Quantenbits beziehungsweise von mehreren Quantenbits überwacht werden.With the help of the integrated circuit, the preparation, control and measurement of quantum bits or qubits of a quantum computer can be carried out or realized more easily. This can be realized, for example, by coupling in the electrical signal, which is, for example, a signal or radiation in the mm wavelength range. This means, for example, that quantum states of the quantum bit or several quantum bits can be monitored.
Mithilfe des vorgeschlagenen integrierten Schaltkreises kann beispielsweise eine hochstabile Elektronik zur Erzeugung der Strahlung im mm-Wellenbereich (Mikrowellenbereich) bereitgestellt werden. Der vorgeschlagene integrierte Schaltkreis benötigt eine kostenminimierte Elektronik und weniger Bauraum, sodass dies besonders vorteilhaft für den Quantencomputer verwendet werden kann.With the help of the proposed integrated circuit, for example, highly stable electronics can be provided for generating radiation in the mm-wave range (microwave range). The proposed integrated circuit requires cost-minimized electronics and less installation space, so that this can be used particularly advantageously for quantum computers.
In bisherigen Quantencomputern, wie speziell im genannten Stand der Technik, erfolgt eine Weiterleitung der Strahlung im mm-Wellenbereich durch Koaxialkabel und Wellenleiter im mm-Wellenbereich. Diese weisen eine hohe Dämpfung auf und verringern den Gütefaktor eines Quantenbits beispielsweise. Für die Übertragung dieser Strahlung durch die Koaxialkabel wird in den im Stand der Technik eingesetzten Quantencomputern eine hohe Kühlleistung benötigt. Genau hier setzt der erfindungsgemäße integrierte Schaltkreis vorteilhaft ein, da die Übertragung des optischen Übertragungssignals über einen optischen Eingang erfolgt, also erfolgt hier eine optische Übertragung. Die Umwandlung dieses optischen Signals in das elektrische Signal, welches insbesondere in einem Mikrowellenfrequenzbereich liegt, erfolgt innerhalb des integrierten Schaltkreises. Somit kann hier eine einfache Übertragung optischer Signale zunächst an den integrierten Schaltkreis erfolgen und dort erst die Umwandlung in ein elektrisches Signal beziehungsweise in eine elektromechanische Strahlung. Demzufolge kann vor allem ein Kühlaufwand des Quantencomputers minimiert beziehungsweise reduziert werden.In previous quantum computers, especially in the prior art mentioned, the radiation in the mm-wave range is transmitted through coaxial cables and waveguides in the mm-wave range. These have high attenuation and reduce the quality factor of a quantum bit, for example. In order to transmit this radiation through the coaxial cables, a high cooling capacity is required in the quantum computers used in the prior art. It is precisely here that the integrated circuit according to the invention is advantageously used, since the transmission of the optical transmission signal takes place via an optical input, so an optical transmission takes place here. The conversion of this optical signal into the electrical signal nal, which is in particular in a microwave frequency range, takes place within the integrated circuit. This means that a simple transmission of optical signals can first take place to the integrated circuit and only then can they be converted into an electrical signal or into electromechanical radiation. As a result, the cooling effort of the quantum computer can be minimized or reduced.
Beispielsweise kann der erfindungsgemäße integrierte Schaltkreis als elektronisch-photonisch co-integrierter Schaltkreis beziehungsweise Chip ausgebildet sein. Ein solch elektronisch-photonisch kointegrierter Chip kann als sogenannter EPIC-Chip bezeichnet werden. Somit kann für eine Präparation, Kontrolle und Messung von Quantenbits in einem Quantencomputer ein elektronisch-photonisch kointegrierter Halbleiterschaltkreis, insbesondere der erfindungsgemäß integrierte Schaltkreis, verwendet werden. Mithilfe des integrierten Schaltkreises können Mikrowellenstrahlungen in einem Frequenzbereich zwischen 1 Gigahertz und 300 Gigahertz durch die optische Übertragung des optischen Übertragungssignals erzeugt werden. Dabei kann beispielsweise eine Frequenzkonversion vom Terahertz-Spektralbereich in den Mikrowellen-Spektralbereich mittels des elektronisch-photonisch kointegrierten Halbleiterschaltkreises durchgeführt werden. Des Weiteren kann mithilfe des erfindungsgemäßen Schaltkreises eine Erzeugung, eine Manipulation und eine Konversion von Terahertz-Strahlungen beziehungsweise Terahertz-Signalen in den Mikrowellenbereich vorgenommen werden.For example, the integrated circuit according to the invention can be designed as an electronic-photonic co-integrated circuit or chip. Such an electronic-photonically cointegrated chip can be referred to as a so-called EPIC chip. An electronic-photonically cointegrated semiconductor circuit, in particular the integrated circuit according to the invention, can therefore be used for the preparation, control and measurement of quantum bits in a quantum computer. Using the integrated circuit, microwave radiation can be generated in a frequency range between 1 gigahertz and 300 gigahertz through the optical transmission of the optical transmission signal. For example, a frequency conversion from the terahertz spectral range to the microwave spectral range can be carried out using the electronic-photonically cointegrated semiconductor circuit. Furthermore, the circuit according to the invention can be used to generate, manipulate and convert terahertz radiation or terahertz signals into the microwave range.
Besonders vorteilhaft ist beim erfindungsgemäßen integrierten Schaltkreis die Kointegration beziehungsweise Integration von einem photonisch-elektronischen Schaltkreis auf ein und demselben Halbleiter wie die Quantenbits des Quantencomputers. Somit können beispielsweise Quantengates, wie beispielsweise HADARMARD-Gate, durch kointegrierte Mikrowellenquellen auf demselben Chip wie die Quantenbits erzeugt werden.What is particularly advantageous in the integrated circuit according to the invention is the cointegration or integration of a photonic-electronic circuit on one and the same semiconductor as the quantum bits of the quantum computer. Thus, for example, quantum gates, such as the HADARMARD gate, can be generated by cointegrated microwave sources on the same chip as the quantum bits.
Beispielsweise kann der integrierte Schaltkreis durch die Kointegration von elektronischphotonischen Elementen und den Quantenbits hergestellt werden. Für die Kointegration kann eine Silizium-Photonen-Technologie verwendet werden. Dies ermöglicht die monolithische Integration von photonischen Bauelementen, Hochfrequenzelektronik und digitale Elektronik gemeinsam auf einem Chip. Eine technische Information eines solchen Systems liegt dabei in der Signalübertragung von Gigahertzsignalen mittels des optischen Trägersignals im Terahertz-Frequenzbereich. Eine Zentralstation, welche auch als zentrale elektronische Recheneinrichtung bezeichnet werden kann, erzeugt eine optische Trägerfrequenz im Terahertzbereich, wie das optische Übertragungssignal. Auf diese wird das Übertragungssignal moduliert und über optische Fasern beispielsweise an den integrierten Schaltkreis übermittelt. Hierzu kann beispielsweise eine Frequenzverachtfachung stattfinden.For example, the integrated circuit can be manufactured by co-integration of electronic photonic elements and the quantum bits. Silicon photon technology can be used for cointegration. This enables the monolithic integration of photonic components, high-frequency electronics and digital electronics together on one chip. A technical information of such a system lies in the signal transmission of gigahertz signals using the optical carrier signal in the terahertz frequency range. A central station, which can also be referred to as a central electronic computing device, generates an optical carrier frequency in the terahertz range, like the optical transmission signal. The transmission signal is modulated on this and transmitted to the integrated circuit, for example, via optical fibers. For this purpose, for example, the frequency can be increased eightfold.
Beispielsweise kann der integrierte Schaltkreis als photonisch-elektronischer Halbleiter-Chip ausgebildet sein. Des Weiteren kann der integrierte Schaltkreis auch als integrierte Schaltung (englisch: „Integrated Circuit IC“) bezeichnet werden.For example, the integrated circuit can be designed as a photonic-electronic semiconductor chip. Furthermore, the integrated circuit can also be referred to as an integrated circuit (English: “Integrated Circuit IC”).
Durch den vorgeschlagenen integrierten Schaltkreis kann beispielsweise ein höchster Grad der Miniaturisierung auf Chipebene für den Quantencomputer erreicht werden, sodass eine geringere Kühlleistung benötigt wird. Des Weiteren bietet der vorgeschlagene Schaltkreis den Vorteil, dass eine geringere Dämpfung im Mikrowellen-Wellenbereich vorliegt und somit eine geringere Signalverstärkung notwendig ist. Des Weiteren kann eine Verkleinerung der benötigten Chipfläche erreicht werden, vor allem gegenüber konventioneller Elektronik. Des Weiteren bietet der integrierte Schaltkreis bei Einsatz in einem Quantencomputer den Vorteil, dass eine Dephasierungszeit der Quantenbits und eine Kohärenzzeit der Quantenbits erhöht werden kann. Gleichzeitig kann eine Verringerung einer Fehlerrate der Quantenbits erreicht werden. Des Weiteren kann eine Kostenreduktion gegenüber konventioneller Elektronik zur Erzeugung hochstabiler Mikrowellenstrahlung erreicht werden. Hierzu kann in besonders vorteilhafter Weise die Verwendung von Standardtelekommunikationslasern, beispielsweise CW-Lasern, insbesondere zum Erzeugen des optischen Übertragungssignals, verwendet werden.For example, the proposed integrated circuit can achieve the highest degree of miniaturization at the chip level for the quantum computer, so that less cooling power is required. Furthermore, the proposed circuit offers the advantage that there is less attenuation in the microwave wave range and therefore less signal amplification is necessary. Furthermore, a reduction in the required chip area can be achieved, especially compared to conventional electronics. Furthermore, when used in a quantum computer, the integrated circuit offers the advantage that a dephasing time of the quantum bits and a coherence time of the quantum bits can be increased. At the same time, a reduction in the error rate of the quantum bits can be achieved. Furthermore, a cost reduction can be achieved compared to conventional electronics for generating highly stable microwave radiation. For this purpose, the use of standard telecommunications lasers, for example CW lasers, in particular for generating the optical transmission signal, can be used in a particularly advantageous manner.
Beispielsweise kann der integrierte Schaltkreis auf einem Halbleiterchip in ZMOS-, SEN-CMOS-, DI-CMOS-, Hybrid-DI-CMOS-Prozessoren auf photonisch-elektronisch kointegriertem Chip erzeugt beziehungsweise hergestellt werden.For example, the integrated circuit can be produced or manufactured on a semiconductor chip in ZMOS, SEN-CMOS, DI-CMOS, hybrid DI-CMOS processors on a photonic-electronic cointegrated chip.
Des Weiteren kann durch den erfindungsgemäßen Schaltkreis die notwendige Hardware zur Mikrowellenstrahlungserzeugung beziehungsweise zur Erzeugung eines Signals im Mikrowellenfrequenzbereich reduziert werden, sodass vor allem die Baugröße und insbesondere die Komplexität eines Quantencomputers reduziert werden kann. Des Weiteren kann durch die vorliegende Erfindung die Güte der Quantenbits des Quantencomputers beispielsweise erhöht werden. Des Weiteren kann erfindungsgemäß eine Stabilisierung des Phasenrauschens von Mikrowellenquellen, also Quellen zum Bereitstellen von einer Mikrowellenstrahlung, erreicht werden. Insbesondere kann mithilfe des erfindungsgemäß integrierten Schaltkreises ein verbesserter Quantencomputer realisiert werden.Furthermore, the circuit according to the invention can reduce the hardware required for generating microwave radiation or for generating a signal in the microwave frequency range, so that in particular the size and in particular the complexity of a quantum computer can be reduced. Furthermore, the quality of the quantum bits of the quantum computer can be increased, for example, by the present invention. Furthermore, according to the invention, stabilization of the phase noise of microwave sources, i.e. sources for providing microwave radiation, can be achieved. In particular, an improved quantum computer can be realized using the integrated circuit according to the invention.
Gegebenenfalls kann mithilfe des erfindungsgemäß integrierten Schaltkreises eine Frequenzkonversion eines Terahertz-Trägersignals in dem Gigahertz-Frequenzbereich nach optischer Signalübertragung durchgeführt werden.If necessary, using the integrated circuit according to the invention, a frequency conversion of a terahertz carrier signal can be carried out in the gigahertz frequency range after optical signal transmission.
Beispielsweise gibt es im Stand der Technik Quantencomputer mit 50 Quantenbits. Für die Präparation, Kontrolle und Messung der Quantenbits wird Mikrowellenstrahlung benötigt. Bisher wurde für die Erzeugung der Mikrowellenstrahlung mittels Signalgeneratoren für Basisbandsignale, Seitenbandmodulatoren und Demodulatoren durchgeführt. Die Übertragung erfolgt mittels Koaxialkabel und Mikrowellen-Wellenleiter. Dieser sehr komplexe elektronische Aufbau kann durch den Einsatz des erfindungsgemäß integrierten Schaltkreises in einen Quantencomputer minimiert beziehungsweise verhindert werden.For example, there are quantum computers with 50 quantum bits in the prior art. Microwave radiation is required to prepare, control and measure the quantum bits. So far, the generation of microwave radiation has been carried out using signal generators for baseband signals, sideband modulators and demodulators. The transmission takes place using coaxial cable and microwave waveguides. This very complex electronic structure can be minimized or prevented by using the integrated circuit according to the invention in a quantum computer.
Quantencomputer können bis zu 127 Quantenbits zur Berechnung aufweisen. Die für die Bereitstellung der Quantenbits (Qubits) notwendige Hardware kann mittels eines Heliumgyrostats in den Bereich weniger Millikelvin heruntergekühlt werden. Die räumlichen Ausmaße dieses Aufbaus liegen oft im Bereich von 2 mal 3 Quadratmetern. Ein Grund für den hohen Bedarf an Platz sowie Bereitstellung der Quantenbits liegt in der Präparation, Kontrolle und Messung der Quantenbits. Um die Quantenbits in die für die Berechnung notwendigen Zustände zu präparieren, den Zustand zu kontrollieren und das Ergebnis zu messen, wird beispielsweise Strahlung im Mikrowellen-Wellenbereich verwendet. Die Zuleitung und Aufbereitung dieser Strahlen zum eigentlichen Quantenprozessor nimmt dabei einen großen Teil des Volumens ein. Darüber hinaus ist die Erzeugung der Strahlung mit hohem materiellem Aufwand verbunden. So können für die Präparation, Kontrolle und Messung des Zustands von 50 Quantenbits zirka 250 Signalgeneratoren im Gigahertz-Spektralbereich von über 60 Modulatoren und Demodulatoren für die Seitenwandsignale benötigt werden. Die Zuleitung der Signale von den Signalquellen (beispielsweise AGGs) zum Kryostaten des Quantencomputers erfolgt über Koaxialkabel. Innerhalb des Kryostaten werden die Signale durch superleitende Koaxialkabel weitergeleitet. Diese Weiterleitung, sowie gegebenenfalls eine Verstärkung und Erhöhung des Signal-zu-Rausch-Verhältnisses der Signale innerhalb des Kryostaten, beansprucht viel Volumen und stellt extreme Anforderungen an die Güte der Signalverbindungen dar. Beispielsweise gibt es Sieben-Quantenbit-Transmon-Prozessoren auf Siliziumbasis. Hierbei wird die Mikrowellenstrahlung mit einer vorgegebenen Frequenz über superleitende Koaxialkabel in superleitende Koplanarwellen weiter zu den einzelnen Quantenbits geführt. Hierbei kann eine Integration in Silizium erfolgen. Die Signalerzeugung erfolgt jedoch bei Raumtemperatur außerhalb des Kryostaten und wird innerhalb des Kryostaten per superleitende Koaxialkabel unter hohen Verlustleistungen zugeführt. Die soeben genannten Probleme bezüglich eines Quantencomputers können durch den Einsatz zumindest eines erfindungsgemäß integrierten Schaltkreises in einen Quantencomputer gelöst werden. Dies erfolgt durch eine optische Schnittstelle zur Datenübertragung bezüglich der Messung, Kontrolle und Präparation der Quantenbits.Quantum computers can have up to 127 quantum bits for calculation. The hardware required to provide the quantum bits (qubits) can be cooled down to a few millikelvins using a helium gyrostat. The spatial dimensions of this structure are often in the range of 2 by 3 square meters. One reason for the high demand for space and provision of the quantum bits is the preparation, control and measurement of the quantum bits. In order to prepare the quantum bits into the states necessary for the calculation, to control the state and to measure the result, radiation in the microwave wave range is used, for example. The supply and processing of these beams to the actual quantum processor takes up a large part of the volume. In addition, generating the radiation requires a lot of material effort. For example, around 250 signal generators in the gigahertz spectral range of over 60 modulators and demodulators for the sidewall signals are required to prepare, control and measure the state of 50 quantum bits. The signals from the signal sources (e.g. AGGs) to the cryostat of the quantum computer are fed via coaxial cable. Within the cryostat, the signals are transmitted through superconducting coaxial cables. This forwarding, as well as an amplification and increase in the signal-to-noise ratio of the signals within the cryostat, takes up a lot of volume and places extreme demands on the quality of the signal connections. For example, there are seven-quantum-bit transmon processors based on silicon. Here, the microwave radiation at a predetermined frequency is guided into superconducting coplanar waves via superconducting coaxial cables to the individual quantum bits. This can be integrated into silicon. However, the signal generation takes place at room temperature outside the cryostat and is supplied inside the cryostat via superconducting coaxial cables with high power losses. The problems just mentioned regarding a quantum computer can be solved by using at least one integrated circuit according to the invention in a quantum computer. This is done through an optical interface for data transmission regarding the measurement, control and preparation of the quantum bits.
Bei einem Quantenbit kann es sich beispielsweise um die kleinste Speicher-Informationseinheit des Quantencomputers handeln. Ein Quantenbit basiert auf den Gesetzen der Quantenmechanik und verhält sich anders als herkömmliche Bits eines normalen Computers. Im Gegensatz zu herkömmlichen Bits kann das Quantenbit beliebig viele Zustände gleichzeitig annehmen. Somit kann ein Quantencomputer deutlich größere Rechenleistungen aufweisen. Insbesondere handelt es sich beim Quantenbit um ein Zwei-Zustands-Quantensystem.A quantum bit can, for example, be the smallest storage information unit of the quantum computer. A quantum bit is based on the laws of quantum mechanics and behaves differently than conventional bits in a normal computer. In contrast to conventional bits, the quantum bit can assume any number of states at the same time. This means that a quantum computer can have significantly greater computing power. In particular, the quantum bit is a two-state quantum system.
Beispielsweise kann mit dem am elektrischen Ausgang bereitgestellten elektrischen Kontrollsignal das zumindest eine Quantenbit oder mehrere Quantenbits in einen jeweiligen für eine Berechnung des Quantencomputers notwendigen Zustand präpariert werden, um den Zustand zu kontrollieren und das Ergebnis zu messen.For example, with the electrical control signal provided at the electrical output, the at least one quantum bit or several quantum bits can be prepared into a respective state necessary for a calculation of the quantum computer in order to control the state and measure the result.
Mithilfe der Kopplungseinrichtung kann das elektrische Signal, welches auf dem optischen Übertragungssignal basiert, in die Quantenbit-Einheit und insbesondere in das zumindest eine Quantenbit eingekoppelt werden, sodass in Abhängigkeit von diesem Einkoppeln das elektrische Kontrollsignal wieder ausgekoppelt werden kann.With the help of the coupling device, the electrical signal, which is based on the optical transmission signal, can be coupled into the quantum bit unit and in particular into the at least one quantum bit, so that the electrical control signal can be coupled out again depending on this coupling.
Insbesondere handelt es sich bei dem elektrischen Signal um ein Signal im Mikrowellenfrequenzbereich. Insbesondere handelt es sich bei dem elektrischen Signal um eine elektromagnetische Strahlung.In particular, the electrical signal is a signal in the microwave frequency range. In particular, the electrical signal is electromagnetic radiation.
Insbesondere kann der vorgeschlagene integrierte Schaltkreis in allen auf Mikrowellentechnologie basierten Quantencomputern verwendet beziehungsweise eingesetzt beziehungsweise integriert werden. Dazu zählen beispielsweise technologische Ausführungen unter Verwendung von lonenfallen, Quantenbits, Halbleiterspinquantenbits oder Supraleitungsquantenbits.In particular, the proposed integrated circuit can be used or integrated in all quantum computers based on microwave technology. These include, for example, technological designs using ion traps, quantum bits, semiconductor spin quantum bits or superconductivity quantum bits.
In einem Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die Kopplungseinrichtung eine Zirkulatoreinheit aufweist, wobei die Zirkulatoreinheit dazu eingerichtet ist, das elektrische Signal an die Quantenbit-Einheit und das elektrische Kontrollsignal an den elektrischen Ausgang entsprechend einer vorgegebenen Zirkulationsrichtung weiterzuleiten. Durch die Zirkulatoreinheit kann insbesondere ein Rückfluss beziehungsweise eine Rückkopplung beziehungsweise eine Signalrückübertragung verhindert werden. Entsprechend der vorgegebenen beziehungsweise festgelegten Zirkulationsrichtung kann beispielsweise zunächst das elektrische Signal, insbesondere unverändert, an die Quantenbit-Einheit weitergeleitet beziehungsweise eingekoppelt werden. Entsprechend der Zirkulationsrichtung wiederum kann aus der Quantenbit-Einheit das elektrische Kontrollsignal ausgeleitet beziehungsweise ausgekoppelt wird und wiederum entsprechend der vorgegebenen Zirkulationsrichtung das elektrische Kontrollsignal an den elektrischen Ausgang weitergegeben werden.In one exemplary embodiment it is provided that the coupling device has a circulator unit, wherein the circulator unit is set up to send the electrical signal to the quantum bit unit and the electrical control signal to the electrical output accordingly in a predetermined direction of circulation. In particular, the circulator unit can prevent backflow or feedback or signal retransmission. According to the predetermined or fixed direction of circulation, for example, the electrical signal can first be forwarded or coupled, in particular unchanged, to the quantum bit unit. Depending on the direction of circulation, the electrical control signal can be output or coupled out from the quantum bit unit and in turn the electrical control signal can be passed on to the electrical output in accordance with the predetermined direction of circulation.
Bei der Zirkulatoreinheit kann es sich beispielsweise um ein Bauelement oder eine Schaltung zur Auftrennung von Signalrichtungen handeln. Dabei können beispielsweise passive Bauelemente und aktive Schaltungen unterschieden werden. Insbesondere kann es sich bei der Zirkulatoreinheit der Kopplungseinrichtung um ein passives Bauelement der Hoch- und Höchstfrequenztechnik handeln. Insbesondere kann die Zirkulatoreinheit als Zirkulator bezeichnet werden und beispielsweise drei Anschlüsse beziehungsweise Ports aufweisen. Beispielsweise kann das jeweilige Signal in einen der Ports eingespeist werden und zum jeweils nächsten Port weitergegeben werden. An einem offenen Port kann es wiederum unverändert weitergeleitet werden. Somit erfolgt die Zirkulationsrichtung beziehungsweise die Richtung der Zirkulatoreinheit von dem optischen Eingang zu der Quantenbiteinheit, von der Quantenbiteinheit zu dem elektrischen Ausgang und von dem elektrischen Ausgang wieder zum optischen Eingang. Insbesondere kann mithilfe des Zirkulators ein signaltechnischer Rückfluss verhindert werden.The circulator unit can be, for example, a component or a circuit for separating signal directions. For example, a distinction can be made between passive components and active circuits. In particular, the circulator unit of the coupling device can be a passive component of high and ultra-high frequency technology. In particular, the circulator unit can be referred to as a circulator and, for example, have three connections or ports. For example, the respective signal can be fed into one of the ports and passed on to the next port. On an open port it can be forwarded unchanged. Thus, the direction of circulation or the direction of the circulator unit is from the optical input to the quantum bit unit, from the quantum bit unit to the electrical output and from the electrical output back to the optical input. In particular, the circulator can be used to prevent signaling backflow.
In einem Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die Kopplungseinrichtung einen elektrischen Wellenleiter aufweist, wobei die Zirkulatoreinheit und die Quantenbit-Einheit mittels des elektrischen Wellenleiters miteinander verbunden sind, wobei der elektrische Wellenleiter dazu ausgestaltet ist, das elektrische Signal in die Quantenbit-Einheit einzukoppeln und das elektrische Kontrollsignal von der Quantenbit-Einheit an die Zirkulatoreinheit zu übertragen. Mit anderen Worten ausgedrückt kann das durch den Zirkulator aufgenommene elektrische Signal an den elektrischen Wellenleiter weitergegeben werden und über den elektrischen Wellenleiter an die Quantenbit-Einheit beziehungsweise an das zumindest eine Quantenbit übertragen beziehungsweise übersendet werden. In umgekehrter Art und Weise kann wiederum das elektrische Kontrollsignal der Quantenbit-Einheit über den elektrischen Wellenleiter an die Zirkulatoreinheit übertragen beziehungsweise übergeben werden und von dort an den elektrischen Ausgang. Beispielsweise kann der elektrische Wellenleiter als Streifenleitung ausgebildet sein. Insbesondere handelt es sich bei dem elektrischen Wellenleiter um eine Koplanarleitung beziehungsweise einen koplanaren Wellenleiter (englisch: „Coplanar Wave Guide“).In one exemplary embodiment it is provided that the coupling device has an electrical waveguide, wherein the circulator unit and the quantum bit unit are connected to one another by means of the electrical waveguide, wherein the electrical waveguide is designed to couple the electrical signal into the quantum bit unit and the electrical To transmit control signal from the quantum bit unit to the circulator unit. In other words, the electrical signal recorded by the circulator can be passed on to the electrical waveguide and transmitted via the electrical waveguide to the quantum bit unit or to the at least one quantum bit. In the opposite way, the electrical control signal of the quantum bit unit can be transmitted or transferred via the electrical waveguide to the circulator unit and from there to the electrical output. For example, the electrical waveguide can be designed as a strip line. In particular, the electrical waveguide is a coplanar line or a coplanar waveguide (English: “Coplanar Wave Guide”).
Insbesondere kann mithilfe der Transformationseinrichtung ein optisches Signal, insbesondere das optische Übertragungssignal, in Mikrowellenstrahlung, also das elektrische Signal, konvertiert werden und über den elektrischen Wellenleiter und der Zirkulatoreinheit an die Quantenbit-Einheit beziehungsweise an das zumindest eine Quantenbit geleitet werden.In particular, with the help of the transformation device, an optical signal, in particular the optical transmission signal, can be converted into microwave radiation, i.e. the electrical signal, and passed via the electrical waveguide and the circulator unit to the quantum bit unit or to the at least one quantum bit.
In einem Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die Transformationseinrichtung eine optische Photodiode zum Erzeugen des elektrischen Signals abhängig von dem optischen Übertragungssignal aufweist. Des Weiteren kann die Transformationseinrichtung zusätzlich eine Verstärkereinheit aufweisen, wobei die Verstärkereinheit dazu ausgebildet ist, eine Frequenz des von der optischen Photodiode erzeugten elektrischen Signals in Abhängigkeit von einer vorgegebenen Trägerfrequenz zu erhöhen. Mit anderen Worten ausgedrückt kann es sich bei der Transformationseinrichtung um eine Wandlereinheit zum Umwandeln von optischen Signalen in elektrische beziehungsweise elektromagnetische Signale beziehungsweise Strahlungen handeln. Insbesondere kann die Transformationseinrichtung unmittelbar anschließend an den optischen Eingang angeschlossen beziehungsweise angeordnet sein. Somit kann das empfangene optische Übertragungssignal nach dem Empfangen in das elektrische Signal umgewandelt werden. Insbesondere wird das elektrische Signal auf Basis des optischen Übertragungssignals erzeugt beziehungsweise generiert.In one exemplary embodiment it is provided that the transformation device has an optical photodiode for generating the electrical signal depending on the optical transmission signal. Furthermore, the transformation device can additionally have an amplifier unit, the amplifier unit being designed to increase a frequency of the electrical signal generated by the optical photodiode as a function of a predetermined carrier frequency. In other words, the transformation device can be a converter unit for converting optical signals into electrical or electromagnetic signals or radiation. In particular, the transformation device can be connected or arranged immediately afterwards to the optical input. Thus, the received optical transmission signal can be converted into the electrical signal after receiving. In particular, the electrical signal is generated or generated based on the optical transmission signal.
Bei dem optischen Eingang kann es sich beispielsweise um ein optisches Kopplungselement zum Einkoppeln des optischen Übertragungssignals in den integrierten Schaltkreis handeln.The optical input can be, for example, an optical coupling element for coupling the optical transmission signal into the integrated circuit.
Die Umwandlung des optischen Übertragungssignals in das elektrische Signal erfolgt über die optische Photodiode. Beispielsweise ist die optische Photodiode fester Bestandteil der Transformationseinrichtung.The conversion of the optical transmission signal into the electrical signal takes place via the optical photodiode. For example, the optical photodiode is an integral part of the transformation device.
Zusätzlich kann die Transformationseinrichtung eine Kontrolleinheit zum Überwachen des Umwandlungsvorgangs von einem optischen Übertragungssignal in das elektrische Signal aufweisen.In addition, the transformation device can have a control unit for monitoring the conversion process from an optical transmission signal into the electrical signal.
Bei der optischen Photodiode kann es sich beispielsweise um einen Detektor handeln. Des Weiteren kann die Verstärkereinheit Bestandteil der Transformationseinrichtung sein oder mit der Transformationseinrichtung elektrisch gekoppelt sein.The optical photodiode can be, for example, a detector. Of Wei Alternatively, the amplifier unit can be part of the transformation device or can be electrically coupled to the transformation device.
Bei der Verstärkereinheit kann es sich beispielsweise um einen Leistungsverstärker, insbesondere um eine Vervielfachereinheit, handeln. Die Verstärkereinheit ist insbesondere dazu ausgebildet, das optische Übertragungssignal von der Frequenz auf die notwendige Trägerfrequenz zu vervielfachen und bereitzustellen. Dies hat den Vorteil, dass das optische Übertragungssignal nicht mit der vollen notwendigen Trägerfrequenz bereitgestellt werden muss. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass ein Bruchteil von einem Achtel gewählt wird. Dadurch kann das optische Übertragungssignal mit einem Achtel einer Frequenz moduliert werden. Somit kann der optische Eingang das optische Übertragungssignal mit einer deutlich geringeren Frequenz im Vergleich zu der Frequenz für die spätere Kontrolle des Quantenbits bereitstellen. Dies ermöglicht eine einfachere und weniger komplexe Übertragung. Beispielsweise kann die Verstärkereinheit direkt unmittelbar an die optische Photodiode nachgeschaltet sein.The amplifier unit can be, for example, a power amplifier, in particular a multiplier unit. The amplifier unit is designed in particular to multiply and provide the optical transmission signal from the frequency to the necessary carrier frequency. This has the advantage that the optical transmission signal does not have to be provided with the full necessary carrier frequency. For example, it can be provided that a fraction of an eighth is chosen. This allows the optical transmission signal to be modulated with one-eighth of a frequency. Thus, the optical input can provide the optical transmission signal at a significantly lower frequency compared to the frequency for later control of the quantum bit. This allows for a simpler and less complex transfer. For example, the amplifier unit can be connected directly downstream of the optical photodiode.
In einem Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass der integrierte Schaltkreis eine Modulationseinrichtung aufweist, welche dazu eingerichtet ist, ein optisches Ausgangssignal abhängig von dem elektrischen Kontrollsignal zu erzeugen. Des Weiteren kann der integrierte Schaltkreis einen optischen Ausgang zum Bereitstellen des optischen Ausgangssignals aufweisen. Des Weiteren kann die Modulationseinrichtung eingerichtet sein, das elektrische Kontrollsignal auf das optische Übertragungssignal aufzumodulieren und somit als optisches Ausgangssignal am optischen Ausgang bereitzustellen. Beispielsweise kann die Modulationseinrichtung zusätzlich eine Kontrolleinheit und einen Verstärker aufweisen. Mit diesem Verstärker kann das elektrische Kontrollsignal entsprechend verstärkt und für die Modulation aufbereitet werden. Mittels der Kontrolleinheit kann die Umwandlung des elektrischen in das optische Signal überwacht werden.In one exemplary embodiment it is provided that the integrated circuit has a modulation device which is set up to generate an optical output signal depending on the electrical control signal. Furthermore, the integrated circuit can have an optical output for providing the optical output signal. Furthermore, the modulation device can be set up to modulate the electrical control signal onto the optical transmission signal and thus provide it as an optical output signal at the optical output. For example, the modulation device can additionally have a control unit and an amplifier. With this amplifier, the electrical control signal can be amplified accordingly and prepared for modulation. The control unit can be used to monitor the conversion of the electrical signal into the optical signal.
Mit anderen Worten ausgedrückt kann der integrierte Schaltkreis zumindest einen optischen Eingang, zumindest einen elektrischen Ausgang und zumindest einen optischen Ausgang aufweisen.In other words, the integrated circuit can have at least one optical input, at least one electrical output and at least one optical output.
Insbesondere kann der integrierte Schaltkreis so aufgebaut sein, dass er pro Quantenbit einen optischen Eingang und einen elektrischen Ausgang aufweist.In particular, the integrated circuit can be constructed in such a way that it has an optical input and an electrical output per quantum bit.
In einem Ausführungsbeispiel ist des Weiteren vorgesehen, dass der integrierte Schaltkreis einen optischen Rückkanal, welcher zwischen der Modulationseinrichtung und dem optischen Eingang angeordnet ist, aufweist. Der optische Rückkanal ist ausgestaltet, das optische Ausgangssignal an den optischen Eingang zurückzuführen beziehungsweise zu übertragen. Dementsprechend kann hier eine Übertragung von Messergebnissen, insbesondere des elektrischen Kontrollsignals, durch einen optischen Rückkanal stattfinden. Das elektrische Signal kann dazu analog zur Erzeugung der Mikrowellenstrahlung, also dem elektrischen Signal, durch einen optischen Modulator und insbesondere anhand einer dafür vorgesehenen Elektronik auf ein optisches Trägersignal moduliert werden. Dieses optische Trägersignal kann wiederum das ursprüngliche Trägersignal, das optische Signal, sein, welches durch einen Wellenleiter durch den integrierten Schaltkreis geführt ist. Dementsprechend kann das optische Ausgangssignal, welches auf dem elektrischen Kontrollsignal basiert, nicht nur über den optischen Ausgang einer externen Einheit, wie beispielsweise einem Analysegerät, zur Verfügung gestellt werden, sondern ebenfalls an den optischen Eingang zurückgeführt beziehungsweise rückgeführt werden. Somit kann hier eine Rückführung und somit eine verbesserte Erzeugung des elektrischen Signals vorgenommen werden, da das zurückgeführte optische Ausgangssignal weiter berücksichtigt werden kann.In one exemplary embodiment it is further provided that the integrated circuit has an optical return channel which is arranged between the modulation device and the optical input. The optical return channel is designed to return or transmit the optical output signal to the optical input. Accordingly, a transmission of measurement results, in particular the electrical control signal, can take place here through an optical return channel. For this purpose, the electrical signal can be modulated onto an optical carrier signal by an optical modulator and in particular using electronics provided for this purpose, analogous to the generation of the microwave radiation, i.e. the electrical signal. This optical carrier signal can in turn be the original carrier signal, the optical signal, which is guided through the integrated circuit by a waveguide. Accordingly, the optical output signal, which is based on the electrical control signal, can not only be made available via the optical output of an external unit, such as an analysis device, but can also be fed back or fed back to the optical input. A feedback and thus an improved generation of the electrical signal can therefore be carried out here, since the returned optical output signal can be further taken into account.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass der integrierte Schaltkreis als ein Ein-Chip-System ausgebildet ist. Dementsprechend können auf ein und demselben Chip die photonisch-elektronischen co-integrierten Elemente zusätzlich zu der Quantenbit-Einheit und somit zu den Quantenbits integriert sein.In a further exemplary embodiment it is provided that the integrated circuit is designed as a one-chip system. Accordingly, the photonic-electronic co-integrated elements can be integrated in addition to the quantum bit unit and thus to the quantum bits on one and the same chip.
Unter einem Ein-Chip-System (englisch: „System-on-a-Chip“) versteht man die Integration aller oder eines großen Teils der Funktionen eines programmierbaren elektronischen Systems auf einem Chip, also einen integrierten Schaltkreis auf einem Halbleiter-Substrat, auch monolithische Integration genannt. Beispielsweise wird als Substratmaterial Silizium verwendet, wobei man hier auch von System-on-Silicon (SOS) spricht. Als Ein-Chip-System kann eine Kombination unterschiedlicher Elemente, wie beispielsweise logische Schaltungen, Taktgebung, selbstständiges Anlaufen, mikrotechnische Sensoren et cetera aufgefasst werden, die zusammen eine bestimmte Funktionalität bereitstellen, beispielsweise einen Schaltkreis für einen Quantencomputer. Solche Ein-Chip-Systeme werden beispielsweise in eingebetteten Systemen verwendet. Während konventionelle Systeme anfänglich auch einen Mikroprozessor oder Mikrocontroller-PC und vielen anderen PCs für spezielle Funktionen bestanden, die auf einer Platine aufgelötet waren, können durch die Integrationsdichte des System-on-a-Chip nahezu alle Funktionen auf einem einzigen PC vereint werden. Dabei können digitale, analoge und Mixed-Signal-Funktionseinheiten integriert werden. Dabei ergibt sich der Vorteil, dass vor allem eine Kosteneinsparung, geringerer Energieverbrauch beziehungsweise Verlustleistung und eine umfassende Miniaturisierung durchgeführt werden können.A one-chip system (English: “system-on-a-chip”) is understood to mean the integration of all or a large part of the functions of a programmable electronic system on a chip, i.e. an integrated circuit on a semiconductor substrate called monolithic integration. For example, silicon is used as the substrate material, which is also referred to as system-on-silicon (SOS). A one-chip system can be considered a combination of different elements, such as logic circuits, clocking, independent starting, microtechnical sensors, etc., which together provide a specific functionality, for example a circuit for a quantum computer. Such one-chip systems are used, for example, in embedded systems. While conventional systems initially consisted of a microprocessor or microcontroller PC and many other PCs for special functions that were soldered onto a circuit board, the integration density of the system-on-a-chip means that almost all functions can be combined on a single PC. Digital, analog and Mixed-signal functional units can be integrated. The advantage here is that, above all, cost savings, lower energy consumption or power loss and comprehensive miniaturization can be carried out.
Mit anderen Worten sind alle Komponenten des integrierten Schaltkreises auf einem einzigen integrierten Schaltkreis integriert. Folglich kann die Funktionalität des Quantencomputers mit nur einem einzigen integrierten Schaltkreis beziehungsweise einem einzigen Chip durchgeführt werden. Anders ausgedrückt ist der integrierte Schaltkreis als Stand-alone-Einheit voll funktionsfähig. Durch die Verwendung eines einzigen Chips beziehungsweise integrierten Schaltkreises werden die Verarbeitungen beziehungsweise Rechenleistungen des Quantencomputers durchgeführt.In other words, all components of the integrated circuit are integrated on a single integrated circuit. Consequently, the functionality of the quantum computer can be carried out with just a single integrated circuit or a single chip. In other words, the integrated circuit is fully functional as a stand-alone unit. By using a single chip or integrated circuit, the processing or computing power of the quantum computer is carried out.
Mit anderen Worten ausgedrückt befinden sich auf dem integrierten Schaltkreis alle Elemente zur optischen Erzeugung von Mikrowellenstrahlung als auch das zumindest eine Quantenbit beziehungsweise mehrere Quantenbits.In other words, all elements for the optical generation of microwave radiation as well as at least one quantum bit or several quantum bits are located on the integrated circuit.
Beispielsweise kann der Quantencomputer mehrere integrierte Schaltkreise aufweisen. Dazu kann ein jeweiliger integrierter Schaltkreis ein oder mehrere Quantenbits aufweisen. Besonders vorteilhaft ist, wenn der integrierte Schaltkreis mehrere Quantenbits aufweist, sodass der Quantencomputer für die Datenverarbeitung beziehungsweise eine Rechenleistung die Superposition mehrerer Quantenbits verwenden kann.For example, the quantum computer can have several integrated circuits. For this purpose, a respective integrated circuit can have one or more quantum bits. It is particularly advantageous if the integrated circuit has several quantum bits, so that the quantum computer can use the superposition of several quantum bits for data processing or computing power.
Besonders vorteilhaft kann der Quantencomputer zur Verarbeitung beziehungsweise Berechnung großer Datenmengen verwendet werden. Hierzu kann beispielsweise der Quantencomputer für die Verarbeitung von Flottendaten einer Fahrzeugflotte verwendet werden. Beispielsweise kann ein solcher Quantencomputer als Backend beziehungsweise Server für eine Fahrzeugflotte oder ein anderes Multi-Fahrzeug-System verwendet werden.The quantum computer can be used particularly advantageously to process or calculate large amounts of data. For this purpose, for example, the quantum computer can be used to process fleet data from a vehicle fleet. For example, such a quantum computer can be used as a backend or server for a vehicle fleet or another multi-vehicle system.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft einen Quantencomputer mit zumindest einem integrierten Schaltkreis nach dem vorherigen Aspekt oder einer vorteilhaften Weiterbildung davon und einer zentralen elektronischen Recheneinrichtung, wobei
- - die zentrale elektronische Recheneinrichtung dazu eingerichtet ist, die optischen Übertragungssignale für den integrierten Schaltkreis zu erzeugen und das elektrische Ausgangssignal zu empfangen,
- - die zentral elektronische Recheneinrichtung über zumindest eine Glasfaser mit dem optischen Eingang des integrierten Schaltkreises gekoppelt ist.
- - the central electronic computing device is set up to generate the optical transmission signals for the integrated circuit and to receive the electrical output signal,
- - The central electronic computing device is coupled to the optical input of the integrated circuit via at least one optical fiber.
Insbesondere kann der soeben vorgeschlagene Quantencomputer die nach dem vorherigen Aspekt geschilderten integrierten Schaltkreise aufweisen. Insbesondere kann der Quantencomputer mehrere solcher integrierten Schaltkreise aufweisen.In particular, the quantum computer just proposed can have the integrated circuits described in the previous aspect. In particular, the quantum computer can have several such integrated circuits.
Insbesondere handelt es sich bei der zentralen elektronischen Recheneinrichtung um eine zum integrierten Schaltkreis verschiedene körperlich getrennte Einheit. Insbesondere ist die zentrale elektronische Recheneinrichtung nicht Bestandteil des integrierten Schaltkreises. Die zentrale elektronische Recheneinrichtung kann im Vergleich zu dem integrierten Schaltkreis ein dazu verschiedener Halbleiter-Chip beziehungsweise integrierter Schaltkreis sein.In particular, the central electronic computing device is a physically separate unit from the integrated circuit. In particular, the central electronic computing device is not part of the integrated circuit. The central electronic computing device can be a different semiconductor chip or integrated circuit compared to the integrated circuit.
Beispielsweise kann mit Hilfe der zentralen elektronischen Recheneinrichtung die gesamte Signalverarbeitung und Signalauswertung durchgeführt werden.For example, the entire signal processing and signal evaluation can be carried out with the help of the central electronic computing device.
Insbesondere kann die zentrale elektronische Recheneinrichtung eine optische Trägerfrequenz, insbesondere das optische Übertragungssignal, in Terahertz-Frequenzbereich erzeugen. Auf diese kann das zu übertragene Signal Signal und optional weitere Seitenbänder mit 1/n einer Mikrowellenfrequenz moduliert werden und an den integrierten Schaltkreis des Quantencomputers beziehungsweise des Quantenprozessors gesendet werden.In particular, the central electronic computing device can generate an optical carrier frequency, in particular the optical transmission signal, in the terahertz frequency range. The signal to be transmitted and optionally further sidebands can be modulated with 1/n of a microwave frequency and sent to the integrated circuit of the quantum computer or quantum processor.
Alle Daten können auf der Zentralstation, insbesondere der zentralen elektronischen Recheneinrichtung, prozessiert werden.All data can be processed on the central station, in particular the central electronic computing device.
Die zentrale elektronische Recheneinrichtung ist über eine oder mehrere Glasfasern mit dem optischen Eingang des integrierten Schaltkreises gekoppelt. Folglich wird das optische Übertragungssignal, welches durch die zentrale elektronische Recheneinrichtung erzeugt wurde, in die Glasfaser eingekoppelt und über optische Signalübertragung an den optischen Eingang übertragen. Somit erfolgt die Übertragung des Trägersignals über optische Übertragungswege. Insbesondere kann es sich bei der Glasfaser um eine Glasfaserleitung handeln. Ebenfalls denkbar ist, dass die zentrale elektronische Recheneinrichtung über eine Glasfaser mit deinem optischen Ausgang des integrierten Schaltkreises gekoppelt.The central electronic computing device is coupled to the optical input of the integrated circuit via one or more glass fibers. Consequently, the optical transmission signal, which was generated by the central electronic computing device, is coupled into the optical fiber and transmitted to the optical input via optical signal transmission. The carrier signal is therefore transmitted via optical transmission paths. In particular, the glass fiber can be a glass fiber line. It is also conceivable that the central electronic computing device is coupled to the optical output of the integrated circuit via an optical fiber.
Speziell kann der integrierte Schaltkreis das Kontrollsignal an die zentrale elektronische Recheneinrichtung zum Kontrollieren, Messen, Überprüfen und/oder Präparieren des zumindest einen Quantenbits übertragen.In particular, the integrated circuit can transmit the control signal to the central electronic computing device for controlling, measuring, checking and/or preparing the at least one quantum bit.
In einem Ausführungsbeispiel des weiteren Aspekts ist vorgesehen, dass die zentrale elektronische Recheneinrichtung eine Lasereinrichtung zum Erzeugen des optischen Übertragungssignals aufweist.In an exemplary embodiment of the further aspect, it is provided that the central electronic computing device has a laser device for generating the optical transmission signal.
Des Weiteren ist die Lasereinrichtung eingerichtet, die optischen Übertragungssignale in die zumindest eine Glasfaser, welche mit dem optischen Eingang der Radarsensorvorrichtung gekoppelt ist, einzukoppeln. Beispielsweise kann die Lasereinrichtung zusätzlichen einen optischen Frequenzkamm aufweisen. Des Weiteren kann die Lasereinrichtung für das Einkoppeln der Übertragungssignale in die zumindest eine Glasfaser einen optischen Switch beziehungsweise eine Vermittlungsstelle beziehungsweise einen Verbindungsknoten aufweisen, mit welchem beispielsweise das optische Übertragungssignal beziehungsweise das optische Signal an den integrierten Schaltkreis übermittelt werden kann.Furthermore, the laser device is set up to couple the optical transmission signals into the at least one glass fiber, which is coupled to the optical input of the radar sensor device. For example, the laser device can additionally have an optical frequency comb. Furthermore, the laser device for coupling the transmission signals into the at least one optical fiber can have an optical switch or a switching center or a connection node, with which, for example, the optical transmission signal or the optical signal can be transmitted to the integrated circuit.
Somit können mithilfe des optischen Switch das optische Übertragungssignal an mehrere integrierte Schaltkreise und/oder an mehrere optische Eingänge übertragen werden.Thus, using the optical switch, the optical transmission signal can be transmitted to multiple integrated circuits and/or to multiple optical inputs.
Insbesondere kann das Einkoppeln des optischen Übertragungssignals in Abhängigkeit von elektrischen Steuersignalen einer Diagnoseeinheit und/oder einer Kontrolleinheit erfolgen.In particular, the optical transmission signal can be coupled in depending on electrical control signals from a diagnostic unit and/or a control unit.
Insbesondere kann mit Hilfe der Lasereinrichtung, welche insbesondere ein CW-Laser („englisch: continuous-wave laser“) sein kann, das optische Übertragungssignal in Abhängigkeit von einem Trägersignal, insbesondere in Abhängigkeit einer Trägerfrequenz, erzeugt beziehungsweise generiert werden. Hierzu kann insbesondere ein elektrisches Steuersignal berücksichtigt werden.In particular, with the help of the laser device, which can in particular be a CW laser (“continuous-wave laser”), the optical transmission signal can be generated or generated as a function of a carrier signal, in particular as a function of a carrier frequency. For this purpose, an electrical control signal can in particular be taken into account.
Beispielsweise kann die zentrale elektronische Recheneinrichtung zumindest einen Faserausgang und einen Fasereingang aufweisen.For example, the central electronic computing device can have at least one fiber output and one fiber input.
Des Weiteren kann zentrale elektronische Recheneinrichtung ein optisches Kontrollelement zum Anpassen einer optischen Eigenschaft des optischen Übertragungssignals aufweist. Furthermore, the central electronic computing device can have an optical control element for adjusting an optical property of the optical transmission signal.
Beispielsweise kann eine Phase, eine Polarisation und/oder eine Chirp des optischen Signals angepasst beziehungsweise verändert werden.For example, a phase, a polarization and/or a chirp of the optical signal can be adjusted or changed.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines integrierten Schaltkreises nach einem der vorherigen Aspekte oder einer vorteilhaften Weiterbildung davon.A further aspect of the invention relates to a method for operating an integrated circuit according to one of the previous aspects or an advantageous development thereof.
Somit kann ein Verfahren zur Erhöhung einer Quantenbit-Dephasierungszeit, zur Erhöhung der Quantenbit-Kohärenzzeit und zur Verringerung der Quantenbit-Fehlerrate bei gleichzeitiger Reduktion der notwendigen Hardware zur Mikrowellenstrahlungserzeugung bereitgestellt werden. Dadurch kann eine Stabilisierung des Phasenrauschens von Mikrowellenquellen erreicht werden. Somit kann eine Quantenbit-Güte erhöht werden.Thus, a method for increasing a quantum bit dephasing time, increasing the quantum bit coherence time and reducing the quantum bit error rate while simultaneously reducing the necessary hardware for microwave radiation generation can be provided. This makes it possible to stabilize the phase noise of microwave sources. Quantum bit quality can thus be increased.
Insbesondere erfolgt bei dem erfindungsgemäßen Verfahren, dass das elektrische Signal abhängig vom dem empfangenen optischen Übertragungssignal erzeugt wird. Des Weiteren kann das erzeugte elektrische Signal in die Quantenbit-Einheit eingekoppelt wird, wodurch das elektrische Kontrollsignal erzeugt wird, und abhängig vom dem erzeugten elektrischen Kontrollsignal das zumindest eine Quantenbit der Quantenbit-Einheit überprüft, präpariert und/oder kontrolliert werden kann.In particular, in the method according to the invention, the electrical signal is generated depending on the received optical transmission signal. Furthermore, the generated electrical signal can be coupled into the quantum bit unit, whereby the electrical control signal is generated, and depending on the generated electrical control signal, the at least one quantum bit of the quantum bit unit can be checked, prepared and/or controlled.
Anschließend kann das erzeugte Kontrollsignal an die zentrale elektronische Recheneinrichtung übertragen und dort weiterverarbeitet werden. Somit erfolgt die Verarbeitung des Kontrollsignals in der zum integrierten Schaltkreis separaten und körperlich getrennten zentralen elektronischen Recheneinrichtung.The control signal generated can then be transmitted to the central electronic computing device and further processed there. The control signal is therefore processed in the central electronic computing device that is separate and physically separate from the integrated circuit.
Ausführungsbeispiele einzelner Aspekte der Erfindung sind vorteilhafte Ausführungsbeispiele anderer Aspekte anzusehen. Insbesondere können die jeweiligen Ausführungsbeispiele einzelner Aspekt als vorteilhafte Ausführungsbeispiele aller anderen Aspekte angesehen werden. Dies gilt in umgekehrter Art und Weise ebenso.Embodiments of individual aspects of the invention are advantageous embodiments of other aspects. In particular, the respective exemplary embodiments of individual aspects can be viewed as advantageous exemplary embodiments of all other aspects. This applies in the opposite way as well.
Vorteilhafte Ausgestaltungsformen des integrierten Schaltkreises sind als vorteilhafte Ausgestaltungsformen des Quantencomputers sowie des Verfahrens anzusehen. Der integrierte Schaltkreis und der Quantencomputer weisen dazu gegenständliche Merkmale auf, welche eine Durchführung des Verfahrens oder eine vorteilhafte Ausgestaltungsform davon ermöglichen.Advantageous embodiments of the integrated circuit are to be viewed as advantageous embodiments of the quantum computer and the method. The integrated circuit and the quantum computer have relevant features that enable the method or an advantageous embodiment thereof to be carried out.
Für Anwendungsfälle oder Anwendungssituationen, die sich bei dem Verfahren ergeben können und die hier nicht explizit beschrieben sind, kann vorgesehen sein, dass gemäß dem Verfahren eine Fehlermeldung und/oder eine Aufforderung zur Eingabe einer Nutzerrückmeldung ausgegeben und/oder eine Standardeinstellung und/oder ein vorbestimmter Initialzustand eingestellt wird.For use cases or application situations that may arise with the method and that are not explicitly described here, it can be provided that an error message and/or a request to enter user feedback and/or a standard setting and/or a predetermined one can be issued according to the method Initial state is set.
Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Quantencomputers und des erfindungsgemäßen Verfahrens, die Merkmale aufweisen, wie sie bereits im Zusammenhang mit den Weiterbildungen des erfindungsgemäßen integrierten Schaltkreises beschrieben worden sind. Aus diesem Grund sind die entsprechenden Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Quantencomputers und des erfindungsgemäßen Verfahrens hier nicht noch einmal beschrieben.The invention also includes developments of the quantum computer according to the invention and the method according to the invention, which have features such as those already in connection with the developments of the quantum computer according to the invention integrated circuit have been described. For this reason, the corresponding developments of the quantum computer according to the invention and the method according to the invention are not described again here.
Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen.The invention also includes the combinations of the features of the described embodiments.
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:
-
1 ein beispielhaftes Blockschaltbild eines integrierten Schaltkreises für einen Quantencomputer; -
2 ein beispielhaftes Blockschaltbild einer zentral elektronisches Recheneinrichtung, welche mittels elektrischer und/oder optischer Übertragungswege mit demintegrierten Schaltkreis aus 1 gekoppelt ist; -
3 ein beispielhaftes Blockschaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels des integrierten Schaltkreises aus1 ; und -
4 eine schematische Darstellung eines Quantencomputers.
-
1 an exemplary block diagram of an integrated circuit for a quantum computer; -
2 an exemplary block diagram of a central electronic computing device, which communicates with the integrated circuit by means of electrical and/oroptical transmission paths 1 is coupled; -
3 an exemplary block diagram of a further embodiment of theintegrated circuit 1 ; and -
4 a schematic representation of a quantum computer.
Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsbeispiele auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.The exemplary embodiments explained below are preferred exemplary embodiments of the invention. In the exemplary embodiments, the components described each represent individual features of the invention that can be viewed independently of one another, which also develop the invention independently of one another and are therefore to be viewed as part of the invention individually or in a combination other than that shown. Furthermore, the exemplary embodiments described can also be supplemented by further features of the invention that have already been described.
In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.In the figures, functionally identical elements are each provided with the same reference numerals.
In der
Der integrierte Schaltkreis kann insbesondere Quantenbits („Qbit“) des Quantencomputers 2 aufweisen beziehungsweise enthalten. Die Quantenbits dienen für die eigentliche Prozessorleistung beziehungsweise Rechenleistung des Quantencomputers 2. Beispielsweise kann in einem Ausführungsfall der integrierte Schaltkreis 1 zumindest eine Quantenbit-Einheit 4 aufweisen, welche wiederum zumindest ein Quantenbit 5 aufweist. Jedoch kann in einem anderen Ausführungsbeispiel, wie beispielsweise in der
Wie in der
Für die Reparation, Kontrolle und Messung eines jeweiligen Zustands der Quantenbits des Quantencomputers 2 werden Signale im Gigahertz-Spektralbereich, also in dem Mikrowellenfrequenzbereich, benötigt. Diese werden, wie bereits eingangs erläutert, im Stand der Technik durch komplexe, aufwendige und kostenintensive Signalgeneratoren beispielsweise erzeugt und über spezielle Koaxialkabel übertragen. Um hier Abhilfe zu schaffen, kann der integrierte Schaltkreis 1 als elektronisch-photonisch kointegrierter Schaltkreis ausgebildet sein. Somit kann der integrierte Schaltkreis 1 neben der zumindest einen Quanteneinheit 4 und dem zumindest einen Quantenelement 5 Elemente beziehungsweise Komponenten zur Erzeugung von Mikrowellenstrahlung aufweisen. Somit kann der Quantencomputer 2 aus zumindest einem elektronisch-photonisch ko-integrierten Chip, einem sogenannten EPC-Chip, ausgebildet sein. Hierfür kann eine Silizium-Photonik-Technologie verwendet werden. Diese ermöglicht die monolithische Integration von photonischen Bauelementen, Hochfrequenzelektronik und Digitalelektronik gemeinsam auf einem Chip.For the repair, control and measurement of a respective state of the quantum bits of the
Hierzu kann im integrierten Schaltkreis 1 ein optisches Übertragungssignal 9 übertragen werden. Dieses kann von einer zentralen elektronischen Recheneinrichtung 10 (vergleiche
Bei der Lasereinrichtung 11 kann es sich beispielsweise um einen CW-Laser handeln. Mithilfe der Lasereinrichtung 11 kann vor allem das optische Übertragungssignal 9 erzeugt werden. Das optische Übertragungssignal 9 kann beispielsweise als Trägersignal bezeichnet werden. Insbesondere kann das optische Übertragungssignal 9 im Terahertz-Frequenzbereich liegen. Dieses im Terahertz-Frequenzbereich liegende optische Übertragungssignal 9 kann eine optische Übertragung von der zentralen elektronischen Recheneinrichtung 10 an den integrierten Schaltkreis 1 durchgeführt werden. Auf diese Art und Weise kann eine Frequenzvervielfachung, insbesondere eine Frequenzverachtfachung, stattfinden. Hierzu kann beispielsweise die zentrale elektronische Recheneinrichtung 10 zumindest eine Glasfaser 12 (vergleiche
Mithilfe der Transformationseinrichtung 14 kann ein elektrisches Signal, insbesondere eine elektromagnetische Strahlung, im Mikrowellenfrequenzbereich abhängig vom optischen Übertragungssignal 9 erzeugt werden. Für das Umwandeln eines optischen in ein elektrisches Signal kann die Transformationseinrichtung 14 eine optische Photodiode 16 aufweisen. Diese kann unmittelbar nach dem optischen Eingang 13 angeordnet sein. Mithilfe der optischen Photodiode 16 kann das elektrische Signal 15 abhängig vom optischen Übertragungssignal 9 erzeugt werden. Des Weiteren kann die Transformationseinrichtung 14 eine Verstärkereinheit 17 aufweisen. Mithilfe der Verstärkereinheit 17, welche entweder einteilig oder mehrteilig ausgebildet sein kann, kann eine Frequenz des umgewandelten elektrischen Signals 15 erhöht werden. Somit kann die Verstärkereinheit 17 als Frequenz-Vervielfacher-Einheit bezeichnet werden. Hierzu kann beispielsweise die Frequenz des umgewandelten Signals 15 an eine Trägerfrequenz angepasst werden. Somit kann hier eine Frequenzerhöhung durchgeführt werden. Für die Umwandlung des optischen Übertragungssignals in das elektrische Signal 15 und beispielsweise die Frequenzerhöhung kann mittels einer Kontrolleinheit 18, welche beispielsweise als TIA bezeichnet werden kann, erfolgen. Die Verstärkereinheit 17 als auch die Kontrolleinheit 18 können Bestandteil der Transformationseinrichtung 14 sein.With the help of the
Insbesondere kann die Quantenbit-Einheit 4 als übergeordnete Einheit beziehungsweise System des zumindest einen Quantenbits 5 verstanden werden. Insbesondere kann die Quantenbit-Einheit 4 das zumindest eine Quantenbit 5 aufweisen beziehungsweise aufnehmen.In particular, the quantum bit unit 4 can be understood as a higher-level unit or system of the at least one
Beispielsweise kann mithilfe der Photodiode 16 eine Detektion des optischen Übertragungssignals 9 vorgenommen werden. Hierzu kann gegebenenfalls eine Heterodyndetektion durchgeführt werden. Anschließend an die Photodiode 16 können wiederum elektronische Frequenzvervielfacher-Einheiten vorgesehen sein. Um nun das umgewandelte elektrische Signal 15 in das zumindest eine Quantenbit 5 einkoppeln beziehungsweise übertragen zu können, weist der integrierte Schaltkreis 1 eine Kopplungseinrichtung 19 auf. Die Kopplungseinrichtung 19 kann beispielsweise eine Zirkulatoreinheit 20 beziehungsweise einen Zirkulator und einen elektrischen Wellenleiter 21 aufweisen. Somit kann das elektrische Signal 15 nach der Umwandlung und/oder Frequenzvervielfachung in die Quantenbit-Einheit 4 und somit in das Quantenbit 5 beispielsweise eingekoppelt werden.For example, the
Des Weiteren ist die Kopplungseinrichtung 19 optional dazu ausgebildet, um neben der Einkopplung in die Quantenbit-Einheit 4 auch Signale aus dem Quantenbit 5 beziehungsweise aus der Quantenbit-Einheit 4 auszukoppeln. Dieses Auskoppeln wird dazu verwendet, um die Kontrolle, Messung beziehungsweise Präparation bezüglich des Quantenbits 5 und dessen Zustand vornehmen zu können. Hierzu kann ein elektrisches Kontrollsignal 22 ausgekoppelt werden. Hierzu kann mithilfe der Zirkulatoreinheit 20 entsprechend einer vorgegebenen Zirkulationsrichtung zum einen das elektrische Signal 15 über den elektrischen Wellenleiter 21 in die Quantenbit-Einheit 4 eingekoppelt werden. Des Weiteren kann wiederum das elektrische Kontrollsignal 22, welches auf dem elektrischen Signal 15 basiert, aus der Quantenbit-Einheit 4 ausgeleitet beziehungsweise ausgekoppelt werden. Hierzu kann das elektrische Kontrollsignal 22 einen elektrischen Ausgang 24 des integrierten Schaltkreises 1 zur Verfügung gestellt beziehungsweise bereitgestellt werden.Furthermore, the
Bei dem elektrischen Ausgang 24 kann es sich beispielsweise um einen elektrischen Anschluss beziehungsweise einen elektrischen Port handeln, um das elektrische Kontrollsignal 22 anderen elektronischen Einheiten in dem Quantencomputer 2 oder außerhalb des Quantencomputers 2 zur Verfügung zu stellen. Hierzu kann es sich beispielsweise bei dem elektrischen Ausgang 24 um eine elektronische Messeinheit beziehungsweise elektronische Kontrolleinheit beziehungsweise um eine elektronische Präparationseinheit hinsichtlich des zumindest einen Quantenbits 5 handeln.The
Mithilfe des elektrischen Wellenleiters 21 kann eine Verbindung zwischen der Zirkulatoreinheit 20 und der Quantenbit-Einheit 4 hergestellt werden. Bei dem elektrischen Wellenleiter 21 kann es sich beispielsweise um eine Schleifenleitung wie beispielsweise eine Koplanarleitung handeln.Using the
Beispielsweise kann in einer Ausführungsform der integrierte Schaltkreis 1 als Ein-Chip-System ausgebildet sein. Somit können alle relevanten Bauelemente für die Erzeugung und Weiterleitung des elektrischen Signals 15 und die Elemente für die Weiterleitung beziehungsweise Auskopplung des elektrischen Kontrollsignals 22 auf ein und demselben Chip wie die Quantenbiteinheit 4 und somit dem Quantenbit 5 integriert sein.For example, in one embodiment, the
Wie bereits vorhin erwähnt, kann der integrierte Schaltkreis 1 mehrere Quantenbit-Einheiten 6 und weitere Quantenbits 7 aufweisen. Die soeben geschilderten Ausführungen bezüglich der Signalverarbeitung, Weiterleitung, Umwandlung et cetera und die damit verbundenen Bauteile sind dieselben.As already mentioned before, the
In der
Des Weiteren kann die Recheneinrichtung 10 einen elektrischen Eingang 28 aufweisen, an welchem beispielsweise das elektrische Kontrollsignal 22 der Recheneinrichtung 10 zur Verfügung gestellt beziehungsweise übermittelt werden kann. Im Anschluss zu diesem elektrischen Eingang 28 kann ein Analog-Digital-Konverter 29 angeordnet sein. Bei diesem handelt es sich insbesondere um einen ADC, welcher als digitales Interface zur Umwandlung des elektrischen Kontrollsignals 22 in ein digitales Signal, insbesondere für die Auswerteeinheit 26, dient. Optional kann das digitalisierte elektrische Kontrollsignal 22 mit einer Signalverarbeitungseinheit 30 aufbereitet werden. Die Signalverarbeitungseinheit 30 kann beispielsweise eine Low-Level-Signal-Processing-Unit (beispielsweise FFD) aufweisen.Furthermore, the
In der
In einem möglichen Ausführungsbeispiel ist ebenfalls denkbar, dass die zentrale elektronische Recheneinrichtung 10 und der integrierte Schaltkreis 1 auf ein und demselben Chip integriert sind. Beispielsweise findet auf der zentralen elektronischen Recheneinrichtung 10 eine Signaldetektion des elektrischen Kontrollsignals 22 beziehungsweise des optischen Ausgangssignals 32 statt. Hierzu kann beispielsweise ein parametrisches „JOSEPHSON-Converter“-Verfahren oder ein „HEMT“-Verfahren verwendet werden.In a possible exemplary embodiment, it is also conceivable that the central
BezugszeichenlisteReference symbol list
- 11
- integrierter Schaltkreisintegrated circuit
- 22
- QuantencomputerQuantum computers
- 33
- weitere integrierte Schaltkreiseother integrated circuits
- 44
- Quanten-EinheitQuantum unit
- 55
- Quantenbitquantum bit
- 66
- weitere Quantenbit-Einheitanother quantum bit unit
- 77
- weiteres Quantenbitanother quantum bit
- 88th
- Übertragungsleitungtransmission line
- 99
- optisches Übertragungssignaloptical transmission signal
- 1010
- zentrale elektronische Recheneinrichtungcentral electronic computing device
- 1111
- LasereinrichtungLaser device
- 1212
- Glasfaserglass fiber
- 1313
- optischer Eingangoptical input
- 1414
- TransformationseinrichtungTransformation facility
- 1515
- elektrisches Signalelectrical signal
- 1616
- Photodiodephotodiode
- 1717
- VerstärkereinheitAmplifier unit
- 1818
- KontrolleinheitControl unit
- 1919
- KopplungseinrichtungCoupling device
- 2020
- ZirkulatoreinheitCirculator unit
- 2121
- elektrischer Wellenleiterelectrical waveguide
- 2222
- elektrisches Kontrollsignalelectrical control signal
- 2323
- ZirkulationsrichtungDirection of circulation
- 2424
- elektrischer Ausgangelectrical output
- 2525
- optisches Kontrollelementoptical control element
- 2626
- AuswerteeinheitEvaluation unit
- 2727
- Kontroll-InterfaceControl interface
- 2828
- elektrischer Eingangelectrical input
- 2929
- Analog-Digital-KonverterAnalogue to digital converter
- 3030
- SignalverarbeitungseinheitSignal processing unit
- 3131
- optischer Rückkanaloptical return channel
- 3232
- optisches Ausgangssignaloptical output signal
- 3333
- ModulationseinrichtungModulation device
- 3434
- VorverarbeitungPreprocessing
- 3535
- optischer Ausgangoptical output
- 3636
- optischer Eingangoptical input
- 3737
- DetektionseinheitDetection unit
- 3838
- ModulationseinheitModulation unit
- 3939
- optische Verteileinheitoptical distribution unit
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- US 2021/0232962 A1 [0004]US 2021/0232962 A1 [0004]
- US 11195117 B2 [0005]US 11195117 B2 [0005]
- US 2021/0342729 A1 [0006]US 2021/0342729 A1 [0006]
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-
2022
- 2022-07-29 DE DE102022207843.8A patent/DE102022207843A1/en active Pending
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