毫开尔文温度下的单磁通量子电路运行
随着量子处理器规模的扩大,开发低温电子学以解决系统扩展面临的重大挑战正日益受到关注。单磁通量子(SFQ)电路为替代远程、笨重且高功耗的室温电子设备提供了极具前景的解决方案。为满足量子比特数字控制、读取及协同处理的需求,SFQ电路需适配在接近量子处理器的毫开尔文温区工作。SEEQC公司提出的SFQuClass数字量子管理方案,将高能效SFQ(ERSFQ)电路与量子比特集成于多芯片模块中。该设计在保持高处理速度和低错误率的同时,实现了与稀释制冷机有限制冷功率兼容的极低功耗。该研究团队系统测试了从4K至10mK温区内全套ERSFQ单元电路,以及用于量子比特数字控制的可编程计数器、解复用器等复杂电路。测试结果表明:相较4.2K环境,毫开尔文温区下电路偏置裕度缩小,而裕度中心点(即最优偏置电流值)增加约15%;通过热退火降低约瑟夫森结临界电流Ic可恢复裕度。为阐明电路参数从4.2K到毫开尔文温区的变化规律,研究人员在目标温区测试了关键模拟工艺控制监测器(PCM)。当温度从4.2K降至毫开尔文时,PCM约瑟夫森结阵列的临界电流增长约15%,该数据既与理论预测相符,也与数字电路偏置裕度中心点的实测变化高度一致。
量科快讯
1 天前
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