Single-Shot Readout Performance of Two Heterojunction-Bipolar-Transistor Amplification Circuits at Millikelvin Temperatures
Notice bibliographique
Résumé
Abstract High-fidelity single-shot readout of spin qubits requires distinguishing states much faster than the T 1 time of the spin state. One approach to improving readout fidelity and bandwidth (BW) is cryogenic amplification, where the signal from the qubit is amplified before noise sources are introduced and room-temperature amplifiers can operate at lower gain and higher BW. We compare the performance of two cryogenic amplification circuits: a current-biased heterojunction bipolar transistor circuit (CB-HBT), and an AC-coupled HBT circuit (AC-HBT). Both circuits are mounted on the mixing-chamber stage of a dilution refrigerator and are connected to silicon metal oxide semiconductor (Si-MOS) quantum dot devices on a printed circuit board (PCB). The power dissipated by the CB-HBT ranges from 0.1 to 1 μ W whereas the power of the AC-HBT ranges from 1 to 20 μ W. Referred to the input, the noise spectral density is low for both circuits, in the 15 to 30 fA/ $$\sqrt{{\bf{Hz}}}$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msqrt> <mml:mrow> <mml:mi>Hz</mml:mi> </mml:mrow> </mml:msqrt> </mml:math> range. The charge sensitivity for the CB-HBT and AC-HBT is 330 μ e/ $$\sqrt{{\bf{Hz}}}$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msqrt> <mml:mrow> <mml:mi>Hz</mml:mi> </mml:mrow> </mml:msqrt> </mml:math> and 400 μ e/ $$\sqrt{{\bf{Hz}}}$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msqrt> <mml:mrow> <mml:mi>Hz</mml:mi> </mml:mrow> </mml:msqrt> </mml:math> , respectively. For the single-shot readout performed, less than 10 μ s is required for both circuits to achieve bit error rates below 10 −3 , which is a putative threshold for quantum error correction.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».