清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

CMOS-based cryogenic control of silicon quantum circuits

光电子学 材料科学 晶体管 物理 电气工程 集成电路 逻辑门
作者
Xiao Xue,Bishnu Patra,Jeroen P. G. van Dijk,Nodar Samkharadze,Sushil Subramanian,Andrea Corna,Charles Jeon,Farhana Sheikh,Esdras Juarez-Hernandez,Brando Perez Esparza,Huzaifa Rampurawala,Brent Carlton,Surej Ravikumar,Carlos Nieva,Sungwon Kim,Hyung-Jin Lee,Amir Sammak,Giordano Scappucci,Menno Veldhorst,Fabio Sebastiano,Masoud Babaie,Stefano Pellerano,Edoardo Charbon,Lieven M. K. Vandersypen
出处
期刊:arXiv: Quantum Physics 被引量:13
标识
DOI:10.1038/s41586-021-03469-4
摘要

The most promising quantum algorithms require quantum processors hosting millions of quantum bits when targeting practical applications. A major challenge towards large-scale quantum computation is the interconnect complexity. In current solid-state qubit implementations, a major bottleneck appears between the quantum chip in a dilution refrigerator and the room temperature electronics. Advanced lithography supports the fabrication of both CMOS control electronics and qubits in silicon. When the electronics are designed to operate at cryogenic temperatures, it can ultimately be integrated with the qubits on the same die or package, overcoming the wiring bottleneck. Here we report a cryogenic CMOS control chip operating at 3K, which outputs tailored microwave bursts to drive silicon quantum bits cooled to 20mK. We first benchmark the control chip and find electrical performance consistent with 99.99% fidelity qubit operations, assuming ideal qubits. Next, we use it to coherently control actual silicon spin qubits and find that the cryogenic control chip achieves the same fidelity as commercial instruments. Furthermore, we highlight the extensive capabilities of the control chip by programming a number of benchmarking protocols as well as the Deutsch-Josza algorithm on a two-qubit quantum processor. These results open up the path towards a fully integrated, scalable silicon-based quantum computer.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
CC完成签到,获得积分10
5秒前
Vincent完成签到 ,获得积分10
13秒前
20秒前
24秒前
充电宝应助阔达乐荷采纳,获得10
35秒前
英俊的铭应助粗心的黑猫采纳,获得10
39秒前
Ttimer完成签到,获得积分10
44秒前
YZY完成签到 ,获得积分10
57秒前
1分钟前
阔达乐荷发布了新的文献求助10
1分钟前
Qi完成签到 ,获得积分10
1分钟前
阔达乐荷完成签到,获得积分10
1分钟前
daisygogogo发布了新的文献求助10
1分钟前
激动的似狮完成签到,获得积分0
1分钟前
1分钟前
molihuakai应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
Jasper应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
充电宝应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
CodeCraft应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
桐桐应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
华仔应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
传奇3应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
桐桐应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
Hello应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
小蘑菇应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
天天快乐应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
JamesPei应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
FashionBoy应助科研通管家采纳,获得30
1分钟前
molihuakai应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
共享精神应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
Lucas应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
JamesPei应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
orixero应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
Owen应助科研通管家采纳,获得30
1分钟前
我是老大应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
乐乐应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
在水一方应助科研通管家采纳,获得30
1分钟前
高分求助中
Overcoming Stigma and Bias in Obesity Management 800
Malcolm Fraser : a biography 700
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Bounds for Statistical Estimation in Semiparametric Models 500
Climate change and sports: Statistics report on climate change and sports 500
Forced degradation and stability indicating LC method for Letrozole: A stress testing guide 500
Ideology and Meaning-Making under the Putin Regime 450
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6473434
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8276674
关于积分的说明 17646876
捐赠科研通 5553365
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2909780
邀请新用户注册赠送积分活动 1886559
关于科研通互助平台的介绍 1738550