目前,大部分主流的量子打算机体系,其量子CPU(诸如半导体量子芯片、超导量子芯片等),均须要事情在靠近绝对零度的极低温环境下。能够供应这样事情环境的只有稀释制冷机了。IBM前段韶光在公众年夜众面前展示的所谓“50位量子打算机”,实际上便是一台能够容纳50位量子芯片的稀释制冷机。而真实运行的量子打算机,远比展示的机器构造图繁芜。
为了给稀释制冷机中的量子芯片供应掌握旗子暗记,我们必须对稀释制冷机的内部线路进行深度改造,引入大量低温电子器件用于抑制旗子暗记噪声,同时还得考虑引入的器件带来的附加影响。要做到这统统,须要节制大量的低温物理以及仿照电路履历。
IBM用于搭建量子打算机的稀释制冷机
本源量子用于搭建量子打算机的稀释制冷机
目前国际上仅有极少数供应低温电子器件的商用公司,他们的产品目录匮乏,显然无法知足量子打算机的研制须要。本源量子作为海内首家致力于研制量子打算机的公司,研发适用于量子打算机的低温电子器件自然成为我们重点研发目标之一。
本源量子成立了量子测控部低温电子器件长期项目组。目前本源量子低温电子器件研发范围紧张包括环形器、功分器、滤波器、Bias-Tee、低噪声放大器等产品,这些放置于稀释制冷机中的低温电子器件构成了量子芯片与量子打算机掌握系统的交互面,卖力量子信息与经典信息的相互通报。未来,我们还会开拓出更多的系列,全面补充适用于量子打算的低温电子器件研发领域的干系空缺。
本源量子低温电子器件业务分布
本次紧张先容的是本源量子研发的低温带通滤波器。对付量子打算机来说,任意无关旗子暗记都会对量子芯片上正在处理的运算过程带来滋扰。因此,我们最须要的是高性能的窄带带通滤波器。更详细地,事情在4-8GHz频段内,通带带宽<500MHz的滤波器是我们的首选。除了基本的频段哀求以外,我们还须要滤波器能够和量子芯片一样事情在靠近绝对零度的环境下,因此滤波器必须具有足够小的功耗和足够好的散热性能。除此之外,我们还须要考虑到温度引起的参数颠簸、器件体积、可集成性、是否具有磁性等详细须要。
本源量子低温带通滤波器
目前本源量子已经研制出多款同族带通滤波器,干系产品技能规格比拟如下表。该系列产品具有高阻带抑制(>50dB)以及极低的VSWR(<1.1),这使得运用该系列滤波器能够有效地提高运送给量子芯片的旗子暗记质量。尤其是电压驻波比VSWR指标,超过了绝大多数商用器件的标准(范例>1.3),这意味着有效旗子暗记的恶化得以大幅改进。本源量子的该系列滤波器支持用户需求定制,能够知足灵巧指定的指标和通道需求。
研制适用于量子打算机的低温电子器件,须要大量低温测试数据的支持。目前绝大多数元件的物理建模仅覆盖了-55℃至100℃范围内。为了研制事情在靠近绝对零度,可靠的低温电子器件,扩展物理建模的温度范围是至关主要的。本源量子与中国科学技能大学微电子学院研究团队互助,在海内首次将基本元件的建模范围拓展至300mK旁边(-272.85℃旁边)范围,干系事情已揭橥在arXiv上,欢迎各位理解学习。
https://arxiv.org/abs/1811.11497以及https://arxiv.org/abs/1811.12632
带通滤波器干系产品技能资料请移步至本源量子官网查看:
http://originqc.com.cn/website/productDetail.html?id=183&bannerId=94