一种基于 cryogenic SRAM 的 14 nm 自旋量子比特控制任意波形发生器
量子物理
2022-11-04 v1 信号处理
摘要
实现量子比特门序列需要具有可编程幅度、持续时间、间隔和相位的相干微波控制脉冲。我们提出了一种基于 SRAM 的任意波形发生器，用于自旋量子比特的低温控制。在这项工作中，我们展示了采用 14 nm FinFET 工艺的全可编程射频任意波形发生器在低温下的工作。来自控制处理器的波形序列可存储在 SRAM 存储器阵列中，并能够实时编程。波形图案由源串联端接数模转换器转换为微波脉冲。该芯片在 4 K 下可工作，能够在所需载频下生成任意包络形状。AWG 在 4 K 下的总功耗为 40–140 mW，具体取决于波特率。在 4 K 下测得 1–17 GHz 的宽信号带宽，同时可利用频分复用实现多量子比特控制，平均无杂散动态范围为 40 dB。本工作为实现最优量子比特控制和闭环反馈控制铺平了道路，而这是实现低延迟错误抑制所必需的。
引用
@article{arxiv.2211.02017,
title = {A cryogenic SRAM based arbitrary waveform generator in 14 nm for spin qubit control},
author = {Mridula Prathapan and Peter Mueller and Christian Menolfi and Matthias Braendli and Marcel Kossel and Pier Andrea Francese and David Heim and Maria Vittoria Oropallo and Andrea Ruffino and Cezar Zota and Thomas Morf},
journal= {arXiv preprint arXiv:2211.02017},
year = {2022}
}
备注
4 pages, IEEE ESSCIRC 2022 conference