如何偏置多個量子位元

精密源量測單元
+ 精密電源/量測單元

盡量減少偏壓波動,以防止去相干

量子位元特性分析需要精密的控制和評估系統來初始化、控制和讀取量子位元。該系統能夠在保持量子位元完整性的同時,對量子位元特性(例如同調時間和保真度)進行表徵。對於磁通可調超導量子位元和矽自旋量子位元而言,直流電壓偏壓源是量子位元控制和評估系統中最關鍵的環節之一。使用低雜訊電源、源表和源量測單元 (SMU) 對於最大程度地減少偏壓電壓波動至關重要。潔淨的偏壓電壓位置必須盡可能靠近低溫恆溫器,以保持量子位元狀態的完整性,確保準確可靠的量子資訊處理。這種方法可以顯著減少因暴露的纜線長度而造成不必要的環境干擾。

使用高精密度源量測單元和低雜訊濾波器可進一步將電壓雜訊降至最低。為每個儀器採用不同的接地點,可能會產生稱為接地迴路(雜訊來源)的電路。必須採用單點接地等技術來避免接地迴路。試驗低頻 (LF) 端子配置,例如浮動接地或機架接地,以瞭解直流偏壓雜訊位準的影響。選擇能產生更好結果的配置。如果高頻 (HF) 和低頻 (LF) 纜線在空間上分離,可能會產生電磁感應雜訊。請盡可能讓 HF 和 LF 纜線靠近,或使用雙絞線配置來防止這種情況發生。

量子位元控制解決方案

為超過 100 個量子位元提供穩定且純淨的直流偏壓,需要結合具備高通道密度、低雜訊和精密電壓供應的源測量單元選項。Keysight 量子位元控制解決方案將 100 個精密電源供應通道整合到 5U 高度的全機架寬度空間中。該解決方案因其精巧的外型尺寸,可放置在低溫恆溫器附近,從而減少因長暴露電纜造成的環境干擾所導致的量子位元去同調。此平台包含低雜訊濾波器轉接器 (LNF),可進一步提升偏壓的穩定性。

觀看用於多量子位元控制的 DC 電壓偏壓示範

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