Kontrollelektronik für Experimente mit supraleitenden Schaltkreisen

Das zentrale Elektroniksystem für die Forschung an supraleitenden Schaltkreisen im Kontext von Quantencomputern ist ein Steuer- und Messgerät, das beliebige Pulsformen ("arbitrary waveform generator") mit Trägerfrequenzen im GHz-Bereich abspielen und die Systemantwort der Probe auslesen kann. Im Rahmen der Installation eines zusätzlichen Kryostatsetups benötigt unser Lehrstuhl ein solches Steuer- und Messgerät für das Betreiben von bis zu 32 Qubits.

Zentral bei dem Design unseres Kryostatensetups ist das Konzept, die Einspeisung der Signale in den Kryostaten über hybride Kontrollleitungen durchzuführen, die gleichzeitig DC- und Basisband-Signale für die Flusskontrolle der Qubits sowie Mikrowellen-Signale für das Treiben von Qubits und das Auslesen von Resonatoren übertragen können. Das hier ausgeschriebene Steuer- und Messgerät muss dazu die Mikrowellen-Steuersignale für all die 32 Signalleitungen bereitstellen können. Für die Flusskontrolle von Qubits sollen diese Mikrowellensignale auf 24 der 32 Signalleitungen mit Basisband-Signalen des hier ausgeschriebenen Steuer- und Messgeräts sowie einer DC-Spannung aus einer separaten Spannungsquelle kombiniert werden.