摘要 - 电流的近期量子设备在过去几年中显示出巨大的进步,最近以量子至上的演示来达到顶峰。在中期,量子机将需要通过误差校正过渡到更大的可靠性,这可能是通过有希望的技术(例如表面代码),非常适合具有有限的量牌连接性的近期设备。我们发现了量子内存,尤其是在2.5D体系结构中排列的带有transmon Qubits的谐振腔,可以充分地实现具有大量硬件节省和性能/效果增益的表面代码。特别是,我们通过将它们存储在连接到每个Transmon的量子记忆中来虚拟化逻辑量子。令人惊讶的是,在许多记忆中分配每个逻辑量子空心,对容错的影响最小,并导致更有效的操作。我们的设计允许在共享相同物理地址(相同的腔体)之间快速横向应用CNOT操作,该逻辑量子量比标准晶格手术CNOT快6倍。我们开发了一种新颖的嵌入,该嵌入可节省大约10倍的传输中,并从额外的优化紧凑度中节省另外2倍的嵌入。尽管Qubit虚拟化在序列化方面支付了10倍的惩罚,但横向CNOT和区域效率的优势会导致故障耐受性和性能可与便利性2D Transmon-fransmon-fly-lyly架构相当。我们的模拟显示我们的系统可以实现与常规二维网格相当的容错性,同时节省大量硬件。fur-hoverore,我们的体系结构可以以1.22倍的基线速率产生魔术状态,而基线速率给定数量的Transmon Qubt。这是对未来容忍量子计算机的关键基准,因为魔术状态是必不可少的,机器将不断地将它们的大部分资源用于生产它们。该体系结构大大降低了容忍故障量子计算的硬件要求,并将概念验证实验证明的证明证明约为10个逻辑量子,总共只需要11个Transmons和9个附件。索引项 - 量词计算,量子误差校正,量子存储器
B41.002:高 Q 值超导谐振器高电阻率硅晶片低温损耗角正切测量 B57.002:超导 Nb 薄膜中亚间隙准粒子散射和耗散 B57.008:Nb 超导射频腔的电磁响应 B57.010:用于高 Q 值谐振腔的高纯铌超导态氢化物的非平凡行为 B57.012:轴子搜索的可行性研究:Nb SRF 腔中的非线性研究 D37.002:基于三维微波腔的微波光量子转导 D39.013:带有级联低温固态热泵的量子阱子带简并制冷 D40.008:基准测试方八边形晶格 Kitaev 模型的 VQE D41.003:用于量子计算的 Nb 谐振器中氧化铌退火的原位透射电子显微镜研究 F36.005:识别超导量子比特系统中缺陷和界面处的退相干源 F36.006:使用双音光谱理解和减轻超导射频 (SRF) 腔中的损耗 F36.007:通过 HT 相界分析优化用于量子器件的 Nb 超导薄膜 F36.008:循环:超导量子比特的多机构表征 F36.010:铌射频腔的 Nb/空气界面的原子尺度研究 K29.002:超导量子材料与系统 (SQMS) – 新的 DOE 国家量子信息科学研究中心M41.009:可调谐 transmon 量子比特的长期能量弛豫动力学作为损耗计量工具 N27.006:超导量子材料与系统 (SQMS) 研究中心的量子信息科学生态系统工作 Q71.007:高磁场中的超导材料在高能物理量子传感中的应用 Q37.005:多模玻色子系统量子启发式的数值门合成 S38.003:基于微米级约瑟夫森结的约瑟夫森参量放大器的制造和特性 S72.009:探究低温真空烘烤对超导铌 3-D 谐振器光子寿命的作用 T00.106:铌硅化物纳米膜的稳定性、金属性和磁性 T00.119:不同 RRR 值的铌膜的特性低温 T72.005:单个纳米结处异质偶极场和电荷散射的太赫兹纳米成像 W40.006:量子芝诺效应对两能级系统的动态解耦 W34.013:3D SRF QPU 的潜在多模架构探索 Y34.008:高相干性 3D SRF 量子比特架构的进展 Y40.009:理解和减轻超导量子比特中 TLS 引起的高阶退相干
电磁兼容性 (EMC) 工程师使用“噪声”的概念来描述降低电子设备性能的有害信号。在航空电子应用中,外部和内部 EMI 噪声源都可能干扰敏感的导航和战术设备,甚至可能破坏飞机的控制。航空母舰的大型电子设备舱可能会造成干扰,导致飞机起飞或降落失败。影响卫星传输的 EMI 可能导致战场上的通信故障。出于这些原因,EMI 被认为是一个严重的问题,并且已经开发出许多技术和技巧来确保数据传输系统中的电磁兼容性 (EMC) - 从船上到海底,从航空电子设备到太空,从航空母舰到微型无人机。 EMI 源 EMI“噪声”源可分为三类:1) 由物理系统内的随机波动引起的固有噪声,例如热噪声和散粒噪声;2) 来自电机、开关、电源、数字电子设备和无线电发射器的人为噪声;3) 来自自然干扰的噪声,例如静电放电 (ESD)、闪电和太阳黑子。 固有噪声源可能非常微妙,通常无法识别。所有电气系统都是固有噪声的潜在来源,包括便携式收音机、MP3 播放器、手机等常见设备。这些设备只要开启就会造成干扰。这是因为导电介质或半导体器件中的电子在受到外部电压激发时会产生电流。当外部施加的电压停止时,电子会继续移动,随机地与其他电子和周围材料相互作用。即使没有电流,这种随机电子运动也会在导电介质中产生噪声。人为 为了保护航空电子系统免受人为噪音的影响,商业航班上完全禁止使用故意的射频 (RF) 发射器,如手机、蓝牙配件、CB 无线电、遥控玩具和对讲机。笔记本电脑、手持式扫描仪和游戏机虽然不是故意的发射器,但会产生 1 MHz 范围内的信号,从而影响航空电子设备的性能。导航电缆和其他关键线路沿着机身铺设,乘客坐在几英尺远的地方。由于构成客舱内部的薄介电材料片(通常是玻璃纤维)根本不提供任何屏蔽;而且由于商用客机包含长达 150 英里的电线,这些电线可能像一个巨大的天线一样,因此乘客必须注意有关使用潜在破坏性电子设备的规定。显然,这些内部 EMI 源对飞机来说非常危险,因为它们离它们可能影响的系统非常近。但外部来源,地面上的无线电和雷达发射器,或过往军用飞机的雷达,驾驶舱航空电子设备容易受到多种 EMI 源的影响,包括 iPhone 和其他 PED 的人为干扰,由于这些设备的高功率和高频率,干扰可能更大。如果许多外部和内部 EMI 源还不够令人担忧,铝制机身本身在某些情况下可以充当 1 到 10 MHz 范围内的谐振腔。机身的行为与卫星天线非常相似,可以通过集中人为和自然发生的瞬态信号并将干扰广播到附近的设备来加剧内部和外部 EMI 的影响。一家大型飞机制造商最近发布的一份报告说明了人们对乘客携带的便携式电子设备 (PED) 的持续担忧。商用飞机上这些设备的数量激增,尤其是随着 Apple iPad 等新型笔记本电脑设备的出现。使用 PED 会产生
任何构建相干量子硬件的尝试都会遭到环境的无情有害影响。为了对抗它,当今所有新兴的量子计算机都必须冷却到低温。超导量子电路需要稀释制冷机来消除热噪声1、2,离子阱处理器则需要冷却到10K以下以减少与杂散气体分子的碰撞3。这种冷却需求给量子信息处理的许多潜在应用带来了问题;它大大降低了便携式设备的前景,并严重影响了作为通信网络中继器和路由器大规模部署的成本和实用性。即使是采用单点缺陷(例如色心或稀土杂质)的光路也需要低温来减少热线展宽4-6。采用探测器作为唯一非线性元件的线性光学方案也是如此(在这种情况下是为了避免因低效检测而产生的开销)7、8。目前,只有少数平台似乎具有在室温和大气压下进行量子处理的潜力9-12。我们探索采用体光学非线性的光子电路,因为它们的非线性元件特别有前途。体非线性元件不仅不受热激发,而且由于其尺寸,受热展宽的影响较小。直到最近,实现具有体非线性的量子装置的可能性似乎还很遥远,这既是由于这些非线性的弱点,也是由于波包畸变的问题13-18。材料非线性有效强度的实质性进展、超约束腔的引入19-21以及波包畸变的相对简单的解决方案22-24改变了这种前景。实现非线性光子量子电路的物理技术并不是实现室温量子逻辑的唯一挑战。从实用性角度来看,必须使用最强的可用非线性、领先阶 χ (2) 非线性磁化率来实现这种逻辑,并且为了实现高效的室温操作,逻辑和纠错电路应避免测量或前馈控制。使用光子进行信息处理有两种基本方法。第一种是使用单轨或双轨编码,其中每种模式包含的光子不超过一个 25 。虽然这种方法的优点是可以使用完善的量子位模型的所有电路构造,但即使是为了纠正单个光子的丢失,也会导致电路复杂化。用于此目的的最小代码使用五种模式(双轨编码为十种)26、27。虽然针对五量子比特代码的最小电路的研究很少,但从七量子比特 Steane 代码的电路来看,我们估计它至少需要 9 个额外模式和 30 个以上的 CNOT 门。另一种方法是使用每个模式使用多个光子的玻色子码,但在这种情况下,实现纠错所需的门和电路还远未明朗,更不用说如何实现这些具有 χ (2) 相互作用的门了。虽然已经阐明了玻色子码的显式纠错程序 28 – 32 ,但它们都涉及非拆除或光子数分辨测量。目前尚不清楚如何构造所需的幺正多光子操作来取代仅使用 χ (2) 非线性的这种测量,或者这样做的复杂性。迄今为止,唯一明确构建的用于校正玻色子码的幺正电路是使用理想化 χ (3) 介质 33 的 40 层神经网络。在这里,我们提出了一种仅使用固定 χ (2) 非线性在多模多光子态上实现全幺正(因而是室温)量子逻辑的方法。该范式以具有时间相关驱动的单个三重谐振腔作为其基本模块,大大降低了实现所需的物理电路的复杂性
应用信息学系,托马斯·巴塔大学(Tomas Bata University)位于兹林,捷克共和国兹林:10.15199/48.2023.01.03目前,纳米antennas代表着未来的巨大潜力,科学界正在为开发这些设备付出很多努力。许多出版物都涉及不同类型的等离激元,介电或混合动力,以及纳米ant的结构,例如偶极子,Yagi-uda等;因此,想法是创建一篇文章,总结了过去五年中使用这些设备的可能性。本文重点介绍了当前研究的天线类型的简要描述,尤其是在科学领域,并列出了纳米antennas的最常见应用。Streszczenie。corecnie nanoantenymająZnacznyPotencjałNaPrzyszłość,społecznośćNaukowawkładaWkładaWieleWieleWyleWyleWyleWosiVowrozwójtych tychurządzeńwiele publikacji dotyczyró目标Typów,Takich Jak Plazmoniczne,Dielektryczne Lub Hybrydowe,Oraz Struktur nanoanten,Takich Jak Dipol,Yagi-uda i inne inne; ZrodziłSięCpomysłStworzeniaartykułuPodsumowującegoMoêmoêmoMmliwościwykorzystania tychurządzedzevenwciąguostatnichpięciuęciuciuciucipiciutla。w artykule skupionosięnazwięzłejCharakterystycecorecnie badanychrodzajów天线,ZwłaszczaWobszarze naukowym,Oraz wymieniononajczęstszeStszeZastosovaniaZastosowania anten nanoAnoanteny。在无线电工程中,天线将电流和磁电流转换为无线电波,相反。[1]微型化的需求导致需要调整天线的尺寸至纳米阶。换句话说,每秒可以在此频段中传输Terabits。(przeglądzastosowańnanoanten)关键字:纳米反纳纳,通信,材料,纳米技术,纳米技术SłowaKluczowe:nanoantenny,zastosovanie nanoanten介绍,如今,天线是无线信息传输技术的必不可少的信息,以及他们的传输技术。但是,这导致了困难,因为纳米 - 安妮纳斯无法像常规天线(其他频率)相同。纳米antennas主要按照THZ的顺序工作,该顺序在通信系统中提供了新的可能性,因为较高的频率可确保更高的速度[2,3,4,5]。另一个优势在于在小型设备中实施的大小和可能性,尤其是在生物医学应用中[6,7,8]。由于尺寸,纳米antennas是很年轻的设备,因此没有悠久的历史。1973年,罗伯特·贝利(Robert L. Bailey)和詹姆斯·C·弗莱彻(James C. Fletcher)获得了电磁波转换器的专利。他们的专利设备非常接近现代的纳米安妮娜设备。在1984年,Alvin M. Marks获得了一种设备的专利,该设备使用了亚微米天线将光直接转化为电力。[9]。纳米annna由三个部分 - 接地平面,光学共振腔和天线制成。天线吸收电磁波,地面平面将光反射回天线,光谐振腔弯曲,并使用接地平面将光集中到天线。[1]。本评论分为四个部分。结论是该论文的贡献。第一部分描述了纳米antennas的类型及其比较,然后概述了纳米antennas的实施的部分。第三部分包含纳米安妮纳斯的申请,其中包括一个摘要表,显示了该应用程序的示例和相关出版物。纳米antennas的类型有几种方法可以分割光学纳米ant剂,例如结构(yagi-uda,偶极),应用(医疗设备)或技术。在本文中选择了最后提到的划分,该文章将天线划分为等离子(金属),介电或金属介电纳米annoantennas。