CO-QLink：面向可扩展量子计算系统与高性能低温计算系统的 cryogenic 光学链路
量子物理
2025-12-01 v1 信号处理
摘要
低温系统需要在室温环境与低温环境之间，以及在低温温域内进行大量数据传输，因此，高速、低功耗的数据传输对于实现大规模低温系统，包括完全浸入液氮中的可扩展量子计算系统和高性能低温计算系统至关重要。与有线和微波链路不同，光学通信链路正在作为一种具有高数据速率、高能源效率、低信号衰减、无热导以及优越可扩展性的解决方案而涌现。在本工作中，展示了一个 4K 隔热的高速 (56Gbps) 低功耗 (1.6pJ/b) 收发器 (TRX)，实现了在 4K 系统与室温 (RT) 设备之间的完整链路。收发器与 PIN 光电二极管 (PD) 集成，接收端使用基于反相器的模拟前端和模拟半速时钟数据恢复回路。连接到 Mach-Zehnder 调制器 (MZM)，发射端包含一种电压模式驱动器，其采用电流模式注入以实现低功率 output-swing-boosting 和 3 桶前馈均衡 (FFE)。该链路已在控制和读取完整超导量子计算系统中演示。
引用
@article{arxiv.2511.22920,
title = {CO-QLink: Cryogenic Optical Link for Scalable Quantum Computing Systems and High-Performance Cryogenic Computing Systems},
author = {Zheng Chang and Siqi Zhang and Wenqiang Huang and Tian Tian and Qichun Liu and Tiefu Li and Nan Qi and Yuanjin Zheng and Zhihua Wang and Yanshu Guo and Hanjun Jiang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.22920},
year = {2025}
}