中文

基于定制 FPGA 平台反馈的通量子比特态制备

量子物理 2020-07-15 v1 超导电性

摘要

我们开发了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)平台的通用集成控制与读取仪器,用于超导量子比特(qubit)实验。利用该平台,我们以 428ns428 \, \mathrm{ns} 的平台延迟执行了基于测量的闭环反馈操作。该反馈能力有助于实现将量子比特主动复位初始化至基态,且所用时间远短于其能量弛豫时间 T1T_1。我们展示了实验结果为:使用长约 1.5μs1.5 \, \mathrm{\mu s} 的读取-驱动脉冲序列,以 99.4%99.4\,\% 的保真度复位一个通量子(fluxonium)比特。与通过热化进行的被动基态初始化(时间常数由 T1= 80μsT_1 = ~ 80 \, \mathrm{\mu s} 给出)相比,使用基于 FPGA 的平台使我们在保真度和量子比特初始化时间上均提升了一个数量级。

关键词

引用

@article{arxiv.1912.06814,
  title  = {State preparation of a fluxonium qubit with feedback from a custom FPGA-based platform},
  author = {Richard Gebauer and Nick Karcher and Daria Gusenkova and Martin Spiecker and Lukas Grünhaupt and Ivan Takmakov and Patrick Winkel and Luca Planat and Nicolas Roch and Wolfgang Wernsdorfer and Alexey V. Ustinov and Marc Weber and Martin Weides and Ioan M. Pop and Oliver Sander},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1912.06814},
  year   = {2020}
}

备注

3 pages, 2 figures. The following article has been submitted to the AIP Conference Proceedings of the Fifth International Conference on Quantum Technologies (ICQT-2019)