如何送訊號到量子位元?
前文介紹量子電腦複雜的硬體設計,本節稍微介紹一下超導電腦控式訊號的線路設計。控制訊號由任意波形產生器(AWG)生成數位訊號,透過數位-類比轉換器(DAC)轉換成類比訊號,通過層層的濾波器送入到量子位元電路中,然後回饋出來的訊號再通過類比-數位轉換器(ADC)換成數位訊號由儀器量測。
Ref: arxiv: 2303.15547
前面在「超導量子電腦長什麼樣子?」文中可以見到大量的線路層層穿越低溫腔進入到量子位元中,如此複雜的線路需要精密的設計、降噪、隔熱,容易增加成本和出錯率,造成大型化(scalable)的困難度。以下講解兩種可能的方案,試圖減少穿越的線路。
▲光纖方案,(a)是傳統控制線路,(b)採用不同波長的載波混波技術,將控制訊號透過光電轉換器放到對應的載波上,通過光纖束進入到腔體中,再轉換回控制Qubit的控制訊號。
Ref: DOI: 10.1038/s41586-021-03268-x
▲透過Qubit頻率隔離,並且利用設計過的控制頻譜訊號,使得Qubit之間的控制可以隔離開來,便可通過單一控制線路控制多個Qubit。
arXiv:2501.10710v1