SEEQC、ミリケルビン温度で動作する統合量子ビット制御ロジックを発表

SEEQCは、10ミリケルビン（mK）で動作する統合デジタル超伝導ロジックを備えたフルスタック量子コンピューティングシステムの運用について、Nature Electronics誌に研究成果を発表しました。この研究は、5量子ビットの量子チップと超伝導デジタル制御回路が同じ極低温環境内に統合された「アクティブ」な量子プロセッシングユニット（PPU）を実証するものです。このアーキテクチャはフリップチップボンディングを利用してマルチチップモジュールを作成し、デジタルロジックを量子ビットと並行して機能させます。この実装は、通常各量子ビットに個別の制御線が必要となる「配線ボトルネック」というシステムレベルの課題に対処することを目的としています。

このハードウェアは、シングルフラックス量子（SFQ）デジタルパルスを使用して、希釈冷凍機内でローカルに制御信号を生成します。制御ロジックを室温から極低温ステージに移動させることで、システムはデジタルデマルチプレキシングを採用し、共有パスを通じて複数の量子ビットにパルスを分配します。この方法は、量子ビット数に対する制御線の線形スケーリングを打破し、熱負荷と相互接続密度を削減するように設計されています。SFQパルスは、量子ビットあたりナノワット（nW）単位の電力消費で動作し、ミリケルビン環境の冷却制約と互換性があります。