مقاله تداخل سیگنال در یک پردازنده کوانتومی فلیپ تراشه

چکیده

Quantum processors require a signal-delivery architecture with high addressability (low crosstalk) to ensure high performance already at the scale of dozens of qubits. Signal crosstalk causes inadvertent driving of quantum gates, which will adversely affect quantum-gate fidelities in scaled-up devices. Here, we demonstrate packaged flip-chip superconducting quantum processors with signal-crosstalk performance competitive with those reported in other platforms. For capacitively coupled qubit-drive lines, we find on-resonant crosstalk better than -27 dB (average -37 dB). For inductively coupled magnetic-flux-drive lines, we find less than 0.13 % direct-current flux crosstalk (average 0.05 %). These observed crosstalk levels are adequately small and indicate a decreasing trend with increasing distance, which is promising for further scaling up to larger numbers of qubits. We discuss the implication of our results for the design of a low-crosstalk, on-chip signal delivery architecture, including the influence of a shielding tunnel structure, potential sources of crosstalk, and estimation of crosstalk-induced qubit-gate error in scaled-up quantum processors.

چکیده به فارسی (ترجمه ماشینی)

پردازنده های کوانتومی برای اطمینان از عملکرد بالا در مقیاس ده ها کابیت ، به یک معماری تحویل سیگنال با آدرس دهی بالا (متقاطع کم) نیاز دارند.Crosstalk سیگنال باعث رانندگی ناخواسته دروازه های کوانتومی می شود ، که در دستگاه های مقیاس پذیر بر وفاداری دروازه کوانتومی تأثیر منفی خواهد گذاشت.در اینجا ، ما پردازنده های کوانتومی ابررسانه ای بسته بندی شده FLIP را با عملکرد سیگنال-Crosstalk با عملکردهای گزارش شده در سایر سیستم عامل ها نشان می دهیم.برای خطوط quit -drive به صورت خازنی ، ما متقاطع رزونانس را بهتر از -27 دسی بل (متوسط -37 دسی بل) می یابیم.برای خطوط محرک محرک مغناطیسی همراه ، ما کمتر از 0.13 ٪ کروس شار مستقیم جریان مستقیم (به طور متوسط 0.05 ٪) می یابیم.این سطح متقاطع مشاهده شده به اندازه کافی کوچک است و نشانگر روند کاهش با افزایش فاصله است که نوید بخش برای مقیاس بیشتر تعداد بیشتری از qubits است.ما در مورد پیامدهای نتایج خود برای طراحی یک معماری تحویل سیگنال کم کروس ، از جمله تأثیر یک ساختار تونل محافظ ، منابع بالقوه متقاطع و تخمین خطای دروازه زباله ناشی از متقاطع در مقیاس-بحث می کنیم.پردازنده های کوانتومی بالا.