欧盟项目旨在使量子计算技术具有可扩展性

在欧洲研究项目SEQUENCE中,包括Fraunhofer IAF在内的9个合作伙伴正在使用新颖的方法来开发用于低温应用的电子产品,创新的低温3D纳米电子技术,将有助于改善量子计算机以及卫星和地面通信系统的关键技术。Fraunhofer IAF在超低噪声高频电子产品的技术开发,电路设计和低温测量技术方面贡献了多年的经验。

量子位的低温运行使其很难将其连接到偏置,读出和控制电子设备,而这些正是执行计算过程所必需的。量子计算机当前使用长连接电缆,这些电缆分别连接到冷却的量子比特。这极大地限制了系统的结构。由于将来必须大大增加量子位的数量,以便可以为广泛的应用开发量子计算,因此需要一种解决方案,其中可以冷却电子器件并将其放置在量子位的附近。然而,为此,电子组件必须能够在低噪声下,在低温下且没有任何明显的自发热的情况下工作,以免干扰敏感的量子比特。

来自大学、研究机构和工业界的9个合作伙伴,包括Fraunhofer IAF,在欧洲项目“ SEQUENCE-Cryogenic 3D Nanoelectronics”中承担了开发低温电子组件的任务。该项目结合了Si-CMOS,III-V和3D集成技术,以支持超导和基于自旋量子位的量子计算机的缩放。该项目正在开发各种高频电路,例如低噪声放大器、混频器、振荡器、数模转换器、多路复用器和RF开关,它们在极低的功率水平下工作,甚至可以从较低的环境温度中受益,以获得更好的性能。

SEQUENCE联盟由九个合作伙伴组成,这些合作伙伴在材料科学、电子设备、电路和系统领域拥有广泛的经验和专业知识。合作伙伴是隆德大学(瑞典),弗劳恩霍夫宇航学院(德国),格勒诺布尔理工学院(法国),IBM(瑞士),CEA-LETI(法国),格拉斯哥大学(英国),廷德尔国家研究所(爱尔兰),C2Amps(瑞典)和法国洛桑联邦理工学院(瑞士)。 

Fraunhofer IAF在技术开发、电路设计和超低噪声高频电子产品的低温测量技术领域贡献了多年的经验。Fraunhofer IAF的项目经理Fabian Thome说,在SEQUENCE中,可以受益于多年的射电天文低温电子学经验。对于诸如量子计算机之类的新应用,我们必须进一步改善放大器的噪声,以使其更接近读出电子设备的物理极限。

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