JP7179873B2 - キュービット制御エレクトロニクス - Google Patents
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Description
12 Z駆動ライン、キュービットZ制御ライン
14 キュービットXY制御ライン
16 キュービット読出しライン
18 減衰器
20 減衰器
22 増幅器
100 キュービットチップ
102 キュービット
104 ポート
106 Z駆動キュービット回路要素
108 XYポート
110 XY駆動キュービット回路要素
112 キュービット読出し共振器
116 ポート
150 非調和エネルギー図
200 キュービット制御回路
201 プロット
202 信号エンベロープ発生器回路
204 電流源
206 スイッチ
208 ノード
210 ミキサ回路
212 局部発振器信号
214 CMOS集積回路
216 可変コンデンサ、コンデンサ
218 変圧器
220 負荷
400 キュービット制御回路
402 第1の信号エンベロープ発生器回路
404 第2の信号エンベロープ発生器回路
406 局部発信器、第1の発振器
408 局部発信器、第2の発振器
410 第1の増幅器
412 第2の増幅器
414 第1のミキサ回路、第1のミキサ
416 第2のミキサ回路、第2のミキサ
418 加算器回路
500 集積回路、チップ
502 シリアルツーパラレルインターフェース(SPI)回路
504 構成/波形メモリ、波形メモリ回路
508 マルチプレクサアレイ
510 マルチプレクサ
512 第1の信号エンベロープ発生器、第1の信号エンベロープ発生器回路
514 第2の信号エンベロープ発生器、第2の信号エンベロープ発生器回路
516 ベクトル変調器
518 増幅器
520 増幅器
522 第1のミキサ
524 第2のミキサ
526 サマー回路
600 信号エンベロープ発生器回路
601 共通ノード
602 波形メモリ
604 マルチプレクサ
606 8ビットデジタル-アナログ変換器(DAC)
608 基準DAC
610 遅延回路
611 ラッチRSフリップフロップ、ラッチ
612 D型フリップフロップ
616 可変コンデンサ
618 負荷
620 MOSFET
702 調整コンデンサ
704a バラン
704b バラン
706a 増幅器
706b 増幅器
708a 第1のミキサ、デジタルブロック
708b 第2のミキサ、デジタルブロック
710a 変圧器
710b 変圧器
712 可変コンデンサ
800 試験セットアップ
802 室温段階
804 中間冷却段階
806 主冷却段階
808 制御エレクトロニクス
812 キュービットチップ
900 波形
902 波形
1200 プロセス
Claims (27)
- キュービット制御信号を生成するためのデバイスであって、
第1の複数の信号源を備える第1の信号エンベロープ発生器回路であって、前記第1の複数の信号源の各信号源の出力が第1の累積出力を提供するために組み合わされる、第1の信号エンベロープ発生器回路と、
前記第1の信号エンベロープ発生器回路に結合された第1のミキサ回路であって、前記第1の累積出力が前記第1のミキサ回路の第1の入力に結合され、前記第1のミキサ回路の出力が第1のキュービット制御信号を備える、第1のミキサ回路と
を備える、デバイス。 - 前記第1の複数の信号源が、複数の電流源を備える、請求項1に記載のデバイス。
- 前記複数の電流源が、プログラム可能な電流源を備える、請求項2に記載のデバイス。
- 各電流源の前記出力が、共通のノードに接続される、請求項2に記載のデバイス。
- 前記第1の信号エンベロープ発生器回路が、前記第1の累積出力に結合された可変コンデンサを備える、請求項1から4のいずれか一項に記載のデバイス。
- 前記第1の信号エンベロープ発生器回路が、前記第1の複数の信号源に結合された遅延回路を備える、請求項1から5のいずれか一項に記載のデバイス。
- 前記遅延回路が、前記第1の複数の信号源の順次アクティブ化および非アクティブ化を引き起こすように構成された複数のフリップフロップを備える、請求項6に記載のデバイス。
- 前記第1のミキサ回路が、二重平衡ミキサ回路を備える、請求項1から7のいずれか一項に記載のデバイス。
- 前記二重平衡ミキサ回路が、複数のMOSFETを備える、請求項8に記載のデバイス。
- 前記第1のミキサ回路が、前記第1の累積出力を、前記第1のミキサ回路の第2の入力において受信された局部発振器信号と混合するように構成される、請求項1から9のいずれか一項に記載のデバイス。
- メモリをさらに備える、請求項1から10のいずれか一項に記載のデバイス。
- 前記メモリおよび前記第1の信号エンベロープ発生器回路に結合されたマルチプレクサアレイをさらに備える、請求項11に記載のデバイス。
- 第2の複数の信号源を備える第2の信号エンベロープ発生器回路であって、第2の累積出力を提供するために、前記第2の複数の信号源の各信号源の出力が組み合わされる、第2の信号エンベロープ発生器回路と、
第2のミキサ回路であって、前記第2の累積出力が前記第2のミキサ回路の第1の入力に結合され、前記第2のミキサ回路の出力が第2のキュービット制御信号を備え、キュービットXY制御信号を提供するために、前記第1のキュービット制御信号が前記第2のキュービット制御信号と組み合わされる、第2のミキサ回路と
をさらに備える、請求項1から12のいずれか一項に記載のデバイス。 - 前記第1のミキサ回路が、前記第1の累積出力を、前記第1のミキサ回路の第2の入力において受信された第1の局部発振器信号と混合するように構成され、前記第2のミキサ回路が、前記第2の累積出力を、前記第2のミキサ回路の第2の入力において受信された第2の局部発振器信号と混合するように構成される、請求項13に記載のデバイス。
- 前記第1の局部発振器信号が、前記第2の局部発振器信号と位相がずれている、請求項14に記載のデバイス。
- 前記第1の局部発振器信号が、前記第2の局部発振器信号と位相が90度、180度、または270度のいずれかだけずれている、請求項15に記載のデバイス。
- 前記デバイスが集積回路である、請求項1から16のいずれか一項に記載のデバイス。
- 量子コンピューティングシステムであって、
複数の冷却段階を提供することができる冷却デバイスであって、各冷却段階が異なる温度に維持される、冷却デバイスと、
キュービットを備えるキュービットチップであって、前記キュービットチップが前記冷却デバイス内に配置され、第1の冷却段階に維持され、前記第1の冷却段階の温度が0Kから100mKの間である、キュービットチップと、
前記冷却デバイス内に配置され、第2の冷却段階に維持される、キュービットXY制御信号を生成するための制御回路であって、前記第2の冷却段階の温度が前記第1の冷却段階の前記温度より高く、室温より低く、前記制御回路がキュービットチップに結合される、制御回路と
を備え、
前記キュービットXY制御信号を生成するための前記制御回路が、請求項1から17のうちにいずれか一項に記載のデバイスを備える、量子コンピューティングシステム。 - キュービット制御信号を生成するための方法であって、
第1の複数の信号源を順次アクティブ化するステップと、
第1の組み合わされた出力を提供するために、前記順次アクティブ化された第1の複数の信号源の出力を組み合わせるステップと、
前記第1の組み合わされた出力を第1のミキサ回路に渡すステップと、
第1のキュービット制御信号を提供するために、前記第1の組み合わされた出力を前記第1のミキサ回路において局部発振器信号と混合するステップと、
を備える、方法。 - 前記第1の複数の信号源が、第1の複数の電流源を備える、請求項19に記載の方法。
- 前記第1の複数の電流源が、プログラム可能な電流源である、請求項20に記載の方法。
- 前記第1の複数の信号源を順次非アクティブ化するステップを備える、請求項19から21のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第1の組み合わされた出力が、前記順次非アクティブ化された第1の複数の信号源の組み合わされた出力を備える、請求項22に記載の方法。
- 前記第1の組み合わされた出力を前記第1のミキサ回路に渡す前に、前記第1の組み合わされた出力を平滑化するステップをさらに備える、請求項19から23のいずれか一項に記載の方法。
- 第2の複数の信号源を順次アクティブ化するステップと、
第2の組み合わされた出力を提供するために、前記順次アクティブ化された第2の複数の信号源の出力を組み合わせるステップと、
前記第2の組み合わされた出力を第2のミキサ回路に渡すステップと、
第2のキュービット制御信号を提供するために、前記第2の組み合わされた出力を前記第2のミキサ回路において第2の局部発振器信号と混合するステップと、
キュービットXY制御信号を提供するために、前記第1のキュービット制御信号を前記第2のキュービット制御信号と組み合わせるステップと
をさらに備える、請求項19から24のいずれか一項に記載の方法。 - 前記局部発振器信号が、前記第2の局部発振器信号と位相がずれている、請求項25に記載の方法。
- 10mKを超え40K未満の温度において前記方法を実行するステップを備える、請求項19から26のいずれか一項に記載の方法。
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