MAROC3A 是一款 64 通道芯片,旨在读取负快速输入电流脉冲,例如由多阳极光电倍增器提供的脉冲。每个通道为大于 1/3 光电子 (50fC) 的信号提供 100% 的触发率,并可测量高达 30 个光电子 (~ 5 pC) 的电荷,线性度为 2%。由于 8 位可变增益前置放大器允许补偿检测器通道之间的不均匀性,因此每个通道的增益可以在 0 到 4 之间调整。慢速整形器与两个采样和保持电容器相结合,可以存储高达 5 pC 的电荷以及基线。同时,由于两条可能的触发路径,可以获得 64 个触发输出:一条由双极或单极快速(15 ns)整形器组成,后跟一个用于光子计数的鉴别器;另一条由双极快速整形器(增益较低)组成,后跟一个用于为较大输入电荷(> 1 pe)提供触发的鉴别器。鉴别器阈值由两个内部 10 位 DAC 设置。数字电荷输出由集成的 8、10 或 12 位 Wilkinson ADC 提供。
为了使超导量子比特成为大规模量子信息处理的可行平台,需要高保真度的读出。本论文研究了描述初始化和读出序列中的系统和时间演化的底层物理,以研究不同的物理参数如何影响状态准备和测量 (SPAM) 误差。通过校准单个超导量子比特,使用随机主方程建立了一个模拟模型来模拟量子比特谐振器系统的色散近似。该模型能够生成具有与实验室测量相似的分布和 SPAM 保真度的 IQ 测量的真实图。该模型用于估计三个因素对不保真度的贡献:非零温度、测量过程中的能量衰减和低效测量。我们得出结论,非零温度是所分析系统的最大贡献者。该模型进一步用于模拟具有边际改进的系统。这为讨论如何改进超导量子比特读出提供了基础。
范围 无论是在法国还是其他地方,飞行数据记录器 (FDR) 的读取通常都会暴露出各种问题,例如飞机运营商的文件不完整、过时或不合适,或者根本没有相关文件。有时这会大大延迟读取工作的验证。但是,在事故或事件发生后迅速获得完整准确的数据通常对于技术调查至关重要,从更广泛的意义上讲,对于航空运输安全也至关重要。从 FDR 中提取的数据有助于确定原因并制定适当的预防措施。没有与 FDR 法规相关的单一指导文件。一些国际和法国文本涉及这些方面,尽管并不总是以连贯的方式。为了全面了解遇到的问题,BEA 在对已知问题的分析和与法国飞机运营商的磋商的基础上进行了这项研究。其目标是提高各参与者对 FDR 对于预防事故的重要性的认识并提出改进建议。
现代气体探测器的读出板要求非常精确: 所需精度≲100𝜇𝑚 FR4 是 PCB 的标准基材,具有吸湿性 FR4 在暴露于潮湿环境中时会膨胀 对于 Micromegas 中使用的大尺寸电路板,吸湿性
范围 无论是在法国还是其他地方,飞行数据记录器 (FDR) 的读取通常都会暴露出各种问题,例如飞机运营商的文件不完整、过时或不合适,或者根本没有相关文件。有时这会大大延迟读取工作的验证。但是,在事故或事件发生后迅速获得完整准确的数据通常对于技术调查至关重要,从更广泛的意义上讲,对于航空运输安全也至关重要。从 FDR 中提取的数据有助于确定原因并制定适当的预防措施。没有与 FDR 法规相关的单一指导文件。一些国际和法国文本涉及这些方面,尽管并不总是以连贯的方式。为了全面了解遇到的问题,BEA 在对已知问题的分析和与法国飞机运营商的磋商的基础上进行了这项研究。其目标是提高各参与者对 FDR 对于预防事故的重要性的认识并提出改进建议。
半导体量子点阵列中限制的电子同时具有电荷和自旋自由度。自旋提供了一种可控性好且寿命长的量子比特实现 [1,2]。点阵列中的电荷配置受库仑排斥力的影响,同样的相互作用使电荷传感器能够探测这种配置 [3]。本文表明,库仑排斥力可使初始电荷跃迁诱发后续电荷跃迁,从而引发电子跳跃的级联,就像倒下的多米诺骨牌一样。级联可以沿着量子点阵列在远远超出直接库仑排斥力影响的距离上传输信息。我们证明电子级联可以与泡利自旋阻塞 [4] 相结合,使用远程电荷传感器读出自旋。我们在 1.7 µs 内实现了 > 99.9% 的自旋读出保真度。基于级联的读出技术可以实现密集排列的二维量子点阵列的操作,并在外围放置电荷传感器。这种阵列的高连通性大大提高了量子点系统的量子计算和模拟能力。
摘要:由于错误和写入过程的不完善,在物理支持中对经典数据的编码可以达到某种程度的精度。此外,由于系统的物理或化学不稳定性,存储数据可能会随着时间的推移而发生一定程度的退化。任何读出策略都应考虑到这种自然的不确定性程度并将其影响降至最低。光学数字存储器就是一个例子,其中信息被编码为一组细胞的两个反射值。使用纠缠的量子读取已被证明可以增强理想光学存储器的读出,其中两个级别是完美表征的。在这项工作中,我们分析了存储器构造不完善的情况,并提出了一种优化的量子传感协议,以在存在不精确写入的情况下最大限度地提高读出精度。所提出的策略在现有技术下是可行的,并且对检测和光学损失具有相对稳健性。除了光学存储器之外,这项工作还对生物系统中的模式识别、分光光度法以及从透射/反射光学测量中提取信息的任何情况都有影响。
尽管超导量子比特为可扩展的量子计算架构提供了潜力,但执行实用算法所需的高保真度读出迄今为止仍未实现。此外,高保真度的实现伴随着较长的测量时间或量子态的破坏。在本论文中,我们通过将两个超低噪声超导放大器集成到单独的色散通量量子比特测量中来解决这些问题。我们首先演示了一个通量量子比特,该量子比特与由电容分流 DC SQUID 形成的 1.294 GHz 非线性振荡器电感耦合。振荡器的频率由量子比特的状态调制,并通过微波反射法检测。微带 SQUID(超导量子干涉装置)放大器 (MSA) 用于提高测量灵敏度,使其高于半导体放大器。在第二个实验中,我们报告了通过共享电感耦合到由交错电容器和蛇形线电感器并联组合形成的准集总元件 5.78 GHz 读出谐振器的通量量子比特的测量结果。近量子极限约瑟夫森参量放大器 (paramp) 可大幅降低系统噪声。我们展示了使用 MSA 在读出谐振器中低至百分之一光子的读出激发水平下提高保真度和降低测量反作用的测量结果,观察到读出可见度提高了 4.5 倍。此外,在读出谐振器中低于十分之一光子的低读出激发水平下,未观察到 T 1 的降低,这可能使连续监测量子比特状态成为可能。使用 paramp,我们展示了具有足够带宽和信噪比的连续高保真读出,以解决通量量子比特中的量子跳跃。这是通过读出实现的,该读出可将读出指针状态分布的误差区分为千分之一以下。再加上能够在 T 1 时间内进行多次连续读出,允许使用预兆来确保初始化到可信状态(例如基态)。这种方法使我们能够消除由于虚假热布居引起的误差,将保真度提高到 93.9%。最后,我们使用预兆引入一个简单、快速的量子比特重置协议,而无需更改系统参数来诱导 Purcell 弛豫。
虽然单次检测硅自旋量子比特现在已成为实验室常规操作,但大规模量子计算设备中量子误差校正的需求需要量子非破坏 (QND) 实现。与传统方法不同,QND 自旋读出对探测的自旋极化施加的干扰最小,因此可以重复进行以消除测量误差。在这里,我们表明,通过探测与量子比特自旋 Ising 耦合的相邻点中的另一个电子自旋,可以以高度非破坏的方式测量硅中的电子自旋量子比特。高非破坏保真度(平均 99%)使单个自旋状态的读出重复超过 20 次,在 1.2 毫秒内产生高达 95% 的总体平均测量保真度。我们进一步证明,我们的重复 QND 读出协议可以实现预期的高保真度(>99.6%)基态制备。我们基于 QND 的测量和准备,由相同类型的第二个量子位介导,将允许在硅中实现具有电子自旋的多种量子信息协议,而不会损害结构的同质性。