数字控制硅量子处理单元

具有商业应用价值的量子计算机需要大量高性能量子比特,并能实现规模化制造、集成与控制。硅基交换式(EO)量子比特因其控制信号简洁性及与先进半导体制造的兼容性,被视为极具潜力的候选方案,但关于其能否实现足够低噪声水平及可扩展的控制布线方案仍存疑问。本研究展示了一个由定制低温CMOS控制器、新型高密度超导带状电缆和低噪声EO量子比特器件组成的量子处理单元。该量子芯片采用54个交换耦合量子点构成的三轨阵列结构,可配置为最多18个EO量子比特。通过集成这些组件,研究团队在单量子比特操作和纠缠操作性能方面将EO技术提升了一个数量级。团队进一步通过实现距离为5的重复码和量子误差检测码验证系统性能,并与仿真结果进行详细比对。该方案为实现具有实用规模的量子计算机提供了可控的运行与资金需求路径。

作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2026-04-17 16:25

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