Skip to main content
CenXiv.org
此网站处于试运行阶段,支持我们!
我们衷心感谢所有贡献者的支持。
贡献
赞助
cenxiv logo > quant-ph > arXiv:2507.13574

帮助 | 高级搜索

量子物理

arXiv:2507.13574 (quant-ph)
[提交于 2025年7月17日 ]

标题: 低温下用于量子计算应用的商用SP4T微机电开关的性能评估

标题: Cryogenic Performance Evaluation of Commercial SP4T Microelectromechanical Switch for Quantum Computing Applications

Authors:Yong-Bok Lee, Connor Devitt, Xu Zhu, Nicholas Yost, Yabei Gu, Sunil A. Bhave
摘要: 超导量子计算机已成为下一代计算的领先平台,提供了卓越的可扩展性和前所未有的计算速度。 然而,将这些系统扩展到数百万个量子比特以用于实际应用带来了重大挑战,特别是由于互连瓶颈。 为解决这一挑战,大量研究集中于开发低温多路复用器,使室温电子设备与量子处理器之间的布线最小化。 本文研究了商用微机电系统(MEMS)开关在大规模量子计算系统中的低温多路复用器的可行性。 通过有限元仿真和实验测量,在低温条件(<10 K)下评估了MEMS开关的直流和射频特性。 我们的结果表明,MEMS开关在低温下表现出改进的导通电阻、较低的工作电压和优越的射频性能,并且能够在1亿次循环以上可靠运行。 此外,在低温条件下实现了稳定的单刀四掷(SP4T)切换和逻辑操作,包括与非门和或非门,验证了其在量子计算中的潜力。 这些结果突显了MEMS开关在实现大规模量子计算系统方面的前景。
摘要: Superconducting quantum computers have emerged as a leading platform for next-generation computing, offering exceptional scalability and unprecedented computational speeds. However, scaling these systems to millions of qubits for practical applications poses substantial challenges, particularly due to interconnect bottlenecks. To address this challenge, extensive research has focused on developing cryogenic multiplexers that enable minimal wiring between room-temperature electronics and quantum processors. This paper investigates the viability of commercial microelectromechanical system (MEMS) switches for cryogenic multiplexers in large-scale quantum computing systems. DC and RF characteristics of the MEMS switches are evaluated at cryogenic temperatures (< 10 K) through finite element simulations and experimental measurements. Our results demonstrate that MEMS switches exhibit improved on-resistance, lower operating voltage, and superior RF performance at cryogenic temperatures, with reliable operation over 100 million cycles. Furthermore, stable single-pole four-throw (SP4T) switching and logical operations, including NAND and NOR gates, are demonstrated at cryogenic temperatures, validating their potential for quantum computing. These results underscore the promise of MEMS switches in realizing large-scale quantum computing systems.
主题: 量子物理 (quant-ph) ; 应用物理 (physics.app-ph); 仪器与探测器 (physics.ins-det)
引用方式: arXiv:2507.13574 [quant-ph]
  (或者 arXiv:2507.13574v1 [quant-ph] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2507.13574
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI(待注册)

提交历史

来自: Connor Devitt [查看电子邮件]
[v1] 星期四, 2025 年 7 月 17 日 23:33:18 UTC (1,955 KB)
全文链接:

获取论文:

    查看标题为《》的 PDF
  • 查看中文 PDF
  • 查看 PDF
  • 其他格式
许可图标 查看许可
当前浏览上下文:
quant-ph
< 上一篇   |   下一篇 >
新的 | 最近的 | 2025-07
切换浏览方式为:
physics
physics.app-ph
physics.ins-det

参考文献与引用

  • NASA ADS
  • 谷歌学术搜索
  • 语义学者
a 导出 BibTeX 引用 加载中...

BibTeX 格式的引用

×
数据由提供:

收藏

BibSonomy logo Reddit logo

文献和引用工具

文献资源探索 (什么是资源探索?)
连接的论文 (什么是连接的论文?)
Litmaps (什么是 Litmaps?)
scite 智能引用 (什么是智能引用?)

与本文相关的代码,数据和媒体

alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)

演示

复制 (什么是复制?)
Hugging Face Spaces (什么是 Spaces?)
TXYZ.AI (什么是 TXYZ.AI?)

推荐器和搜索工具

影响之花 (什么是影响之花?)
核心推荐器 (什么是核心?)
IArxiv 推荐器 (什么是 IArxiv?)
  • 作者
  • 地点
  • 机构
  • 主题

arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目

arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。

与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。

有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.

这篇论文的哪些作者是支持者? | 禁用 MathJax (什么是 MathJax?)
  • 关于
  • 帮助
  • contact arXivClick here to contact arXiv 联系
  • 订阅 arXiv 邮件列表点击这里订阅 订阅
  • 版权
  • 隐私政策
  • 网络无障碍帮助
  • arXiv 运营状态
    通过...获取状态通知 email 或者 slack

京ICP备2025123034号