自旋量子比特门控读出中本征信噪比的建模与实验验证及其对读出电子学的影响
量子物理
2023-12-15 v1
摘要
在半导体自旋量子比特中，射频（RF）门控读出是未来大规模集成的一种极具前景的解决方案，因为它允许采用快速、频分复用的读出架构，从而能够同时读出多个量子比特。本文引入了一个理论框架，以评估诸如读出探针功率、读出链的噪声性能以及积分时间等各种参数对射频门控读出系统的本征读出信噪比（SNR）进而对读出保真度的影响。通过分析读出期间自旋量子比特的底层物理机制，本工作提出了一种考虑量子比特量子力学特性的量子比特读出模型，提供了一种评估上述参数之间权衡的方法。通过比较仿真与实验结果，评估了所提模型的有效性。所提出的分析方法、所开发的模型以及实验结果使设计者能够有效地优化整个读出链，从而带来具有集成低温电子学的更快、更低功耗的读出系统。
引用
@article{arxiv.2312.08993,
title = {Modeling and Experimental Validation of the Intrinsic SNR in Spin Qubit Gate-Based Readout and Its Impacts on Readout Electronics},
author = {Bagas Prabowo and Jurgen Dijkema and Xiao Xue and Fabio Sebastiano and Lieven M. K. Vandersypen and Masoud Babaie},
journal= {arXiv preprint arXiv:2312.08993},
year = {2023}
}