커넥터로 양자 컴퓨팅 요구 사항을 충족하는 방법

마틴 스푸너는 양자 컴퓨팅과 고 양자 비트 머신의 발전으로 인해 양자 프로세서를 제어하고 판독하기 위한 마이크로파 케이블이 필요해졌다고 말합니다. 일반적으로 제어 및 판독 라인은 SMA 커넥터로 구성된 별도의 동축 케이블로 공급됩니다. 그러나 이러한 케이블은 8mm 육각 커플링 너트를 사용하므로 패키징이 제한됩니다. 또한 이 폼 팩터는 설치 중에 사용할 도구를 위한 추가 공간이 필요합니다. DC 주파수 범위가 65GHz인 소형 인터페이스인 SMPM 인터페이스 기반의 고밀도 멀티플렉스 커넥터는 주어진 공간에서 더 많은 동축을 허용할 뿐만 아니라 희석 콘덴서 내부의 설치 및 사용자 지정도 간소화합니다. 일반적으로 SMA 커넥터를 사용하면 간격이 약 16mm로 제한되는 반면, 이 고밀도 커넥터는 4.75mm 간격으로 설계되었으며, SMPM 인터페이스는 두 개의 패스너를 조이는 데 육각 스패너만 있으면 되는 간단한 푸시 핏 연결 방식을 제공합니다.

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냉각 조건 양자 머신의 작동 온도는 절대 영도에 가까우며, 이는 DR을 통해 실현할 수 있는 프로세스입니다. 일반적인 DR은 진공 밀봉된 상판과 그 아래의 냉각 단계로 구성되며, 이 과정에서 20mK 이하의 온도에 도달합니다. 각 냉각 단계는 열 전달을 줄이는 단열판인 파티션으로 분리되어 있습니다. 케이블은 각 층 사이에 장착되고 단자로 연결되며 열이 잘 공급되어야 합니다. 케이블, 감쇠기 및 마이크로파 구성 요소는 서로 다른 온도 단계에서 완전히 가열되며, 이는 DR의 열 부하를 줄이는 것뿐만 아니라 DR의 열 노이즈를 줄이는 데에도 중요합니다. DR 상단의 유리 씰은 각각 1 x 10-8 CC He/Sec의 가스로 진공 밀봉을 제공하며, 맞춤형 상단 플레이트와 표준 ISO 또는 KF 유형 플레이트에 결합할 수 있습니다. 커넥터 구조 측면에서 ISO 100 패널은 일반적으로 최대 120개의 동축 케이블을 지원합니다. 맞춤형 패널은 더 많은 동축 케이블을 지원할 수 있습니다. 다양한 냉각 단계 사이에는 장착 구멍이 커넥터와 만나도록 간단히 가공된 표준 비밀봉 피드스루 패널이 필요합니다. 커넥터 본체에는 플레이트의 상단 또는 하단에 단단히 부착되어 열을 공급하고 복사 경로를 차단하는 플랜지가 포함되어 있습니다. 하단 구성 요소까지 연결되는 "동축 케이블 바"는 감쇠기, 케이블 유형 및 재료를 사용하여 상온에서 모든 냉각 단계를 거쳐 극저온 수준까지 연결할 수 있도록 맞춤화할 수 있습니다. 이 계측기는 실온에서 무선 주파수(RF) 테스트를 수행하여 최대 40GHz의 DC 저항, 반사 손실 및 삽입 손실에 대한 테스트 데이터를 제공합니다. 대부분의 어플리케이션은 이보다 낮습니다. 커넥터는 고순도 구리, 베릴륨 구리로 가공되며 열 전도성을 높이기 위해 금도금 처리됩니다. 필요한 경우 비자기 버전을 지정할 수 있습니다. 커넥터는 0.047인치 또는 1.19mm 크기의 동축 케이블과 호환되며 반강체, 유연 또는 적응형 버전으로 제공됩니다. 반강체 케이블은 필요한 열 전도성 및 감쇠에 따라 니오븀-티타늄, 스테인리스 스틸, 구리, 백색 구리 및 베릴륨 구리로 제공되며 은도금 도체와 결합되어 있습니다. 수동 열 부하를 최소화하기 위해 일반적으로 열 전도율이 낮은 케이블 소재를 선택하지만, 이는 초전도체를 제외한 전기 전도율이 낮은 케이블 소재와 밀접한 관련이 있는 경우가 많습니다. 은도금 구리 도체가 있는 플렉시블 케이블은 일반적으로 상온에서 제어 전자 장치를 연결하기 위해 DR 탑과 함께 사용되며 기존 SMA 커넥터로 배선됩니다. 가장 낮은 레벨에서는 일반적으로 일관된 구리 동축이 사용됩니다.

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