ダイヤモンド・スピン量子ビットを制御する凍結エレクトロニクス(Freezing electronics to control diamond spin qubits)

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2024-02-21 オランダ・デルフト工科大学(TUDelft)

ダイヤモンド・スピン量子ビットを制御する凍結エレクトロニクス(Freezing electronics to control diamond spin qubits)
Control electronics developed to withstand extreme cold, artistically shown on a pile of ice. Image credit: Bas Czerwinski for QuTech.

富士通とQuTechの研究者は、ダイヤモンドベースの量子ビット(qubit)を制御するための超低温電子回路を開発し、量子コンピューティングの分野で重要な進展を遂げました。この共同研究プロジェクトの成果により、高品質の性能を維持しながら、「配線のボトルネック」を克服し、1つのコンパクトな低温冷蔵庫内で量子ビットと制御電子回路を便利に操作できるようになりました。
この研究は、将来の機能的な量子コンピュータにおいて数百万の量子ビット(または「qubits」)を含むことが期待されています。これらの量子ビットは、暗号学、最適化、シミュレーションなどの分野で、古典的なコンピュータよりもはるかに高速に複雑な問題を処理できるだけでなく、古典的なコンピュータでは解決できない問題を解決できる可能性があります。これは計算の歴史において重要なマイルストーンとなります。この論文の詳細は、IEEEのISSCCで発表される。

<関連情報>

色中心ベースの量子コンピュータのためのクラスDEドライバとDC磁場チューニングを備えたクライオCMOSコントローラ A Cryo-CMOS Controller with Class-DE Driver and DC Magnetic-Field Tuning for Color-Center-Based Quantum Computers

Luc Enthoven; Niels Fakkel; Hans Bartling; Margriet van Ri,…
2024 IEEE International Solid-State Circuits Conference    Date Added to IEEE Xplore: 13 March 2024
DOI:https://doi.org/10.1109/ISSCC49657.2024.10454348

Abstract

Color-center quantum bits (qubits), such as the Nitrogen-Vacancy center (NV) in diamond, have demonstrated entanglement between remote (>1.3km) qubits and excellent coherence times [1], all while operating at a few Kelvins. Compared to other qubit technologies typically operating at mK temperatures, the higher operating temperature of NVs enables scalable 3D integration with cryo-CMOS control electronics [2], provides significantly more cooling power, and removes the interconnect bottleneck between the qubits and the electronics in prior art [3–5]. Yet, no cryo-CMOS controller for NV-based quantum computers (QC) has been demonstrated.

1601コンピュータ工学
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