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Si/SiGe 量子器件的芯片级 cryogenic 复用

介观与纳米尺度物理 2024-10-18 v1 量子物理

摘要

运行于低温环境中的量子比特面临挑战,预计将成为大规模量子处理器的瓶颈,受限于输入输出连接的数量。经典处理器通过复用来解决此问题;然而,尚未展示芯片级复用电路对低温量子器件具有类似的优势。在本工作中,我们将经典电路与 Si/SiGe 量子器件集成于同一芯片上,为量子比特规模化提供测试平台。我们的方法使用芯片上的场效应晶体管(FETs)来复用工作区的网格,实现控制线缆数量的几乎十倍降低。我们利用该 setup 来探测 6x6mm² 阵列中 16 个霍尔棒器件的特性。我们成功地在低温和高磁场下运行该阵列,观察到量子霍尔效应。基于这些结果,我们提出了面向大规模硅量子处理器的读出愿景,采用有限的控制连接。

关键词

引用

@article{arxiv.2410.13721,
  title  = {On-chip cryogenic multiplexing of Si/SiGe quantum devices},
  author = {M. A. Wolfe and Thomas McJunkin and Daniel R. Ward and DeAnna Campbell and Mark Friesen and M. A. Eriksson},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2410.13721},
  year   = {2024}
}