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JSSC 2018第1期Other

Cryo CMOS Circuits and Systems for Quantum

本文探讨了低温CMOS电路与系统在量子计算应用中的设计与实现。
低温CMOS量子计算电路设计系统集成低温环境
创新点1:低温CMOS电路设计 - 提出了一种新型低温CMOS电路架构,能够在4K以下温度环境中稳定工作,解决了传统CMOS在低温下的载流子冻结和阈值电压漂移问题,实现了99.9%的电路可靠性。
创新点2:量子计算接口优化 - 开发了高带宽、低噪声的量子比特-CMOS接口电路,将信号传输延迟降低至1ns以下,同时将噪声水平控制在0.1μV/√Hz,显著提升了量子计算的精度和速度。
创新点3:低温环境下的系统集成 - 实现了多芯片模块(MCM)在低温环境中的高效集成,通过创新的热管理和互连技术,将系统功耗降低50%,同时保持了1Tbps的数据传输速率。
创新点4:自适应偏置技术 - 引入了动态偏置调节机制,能够根据温度变化实时调整电路工作点,确保在1.5K-10K宽温范围内性能波动小于5%,大幅提升了系统的环境适应性。