양자 컴퓨터의 하드웨어
초전도 큐비트의 판독에서, 주파수가 서로 다른 여러 판독용 공진기를 하나의 전송 선로에 연결하는 주파수 다중화가 쓰이는 주된 목적은?
- A하나의 큐비트를 여러 주파수로 동시에 읽어 측정 오류를 없애기 위해
- B공진기의 주파수를 맞춤으로써 큐비트끼리의 크로스토크를 없애기 위해
- C냉동기 안을 지나는 배선이나 증폭기의 수를 줄여, 열 유입과 장치의 규모를 억제하기 위해
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정답: C. 냉동기 안을 지나는 배선이나 증폭기의 수를 줄여, 열 유입과 장치의 규모를 억제하기 위해
큐비트마다 판독용 동축 케이블과 극저온 증폭기를 준비하면, 큐비트가 늘어남에 따라 배선의 개수와 열 유입, 장치의 크기가 문제가 됩니다. 주파수 다중화에서는 예를 들어 6~7 GHz 범위에 주파수를 어긋나게 한 공진기를 몇 개에서 열 개 정도 하나의 전송 선로에 연결하고, 여러 주파수를 합친 마이크로파를 보내 한꺼번에 판독합니다. 이렇게 하면 한 개의 선과 한 대의 증폭기를 여러 큐비트가 공유할 수 있습니다. 주파수 간격을 충분히 두지 않으면 신호가 섞이므로, 쓸 수 있는 대역과 공진기 수 사이의 균형이 필요합니다.