面向大规模超导量子计算的低温集成微波脉冲发生器

对于超导量子处理器，微波信号需通过同轴电缆从室温电子设备传递到低温环境。受制于电缆的散热负荷和电子设备的高昂成本，这种架构对实现数百万量子比特的容错量子计算不可行。单晶体集成控制电子与量子比特提供了可行的解决方案，但需要一种与超导量子电路兼容的连锁低温微波脉冲发生器。本文报道了一种由数字信号驱动的信号源，可在毫开尔文温度直接产生相位、强度和频率均可控的脉冲微波信号。我们展示了该微波脉冲发生器用于超导量子比特的高保真度读出。该装置具有小型化、可忽略的散热负荷、灵活的运行特性，并完全兼容当今的超导量子电路，为大规模超导量子计算机提供了关键技术支撑。