Quantum Computing

Reading: Hardware II: Transmon & Control
MODULE 06 CONTROL & READOUT

Microwave Engineering

Kita masuk ke ranah RF (Radio Frequency). Di sini, "Measurement" bukan sekadar melihat, tapi mengirim sinyal dan mendengar pantulannya.

DISPERSIVE READOUT CHAIN
Resonator Qubit Input Tone (f_r) Output (Phase Shifted) Interaction: $H_I = \hbar \chi a^\dagger a \sigma_z$

What actually happens?

  • Probe Tone: Kita kirim sinyal microwave lemah (misal -140 dBm) pada frekuensi resonator ($f_r$).
  • Interaction: Qubit memiliki "state dependent refractive index". Jika qubit |0⟩, resonator terasa "lebih pendek" (frekuensi geser ke $f_r + \chi$). Jika qubit |1⟩, resonator terasa "lebih panjang" (frekuensi geser ke $f_r - \chi$).
  • Phase Shift: Karena kita kirim sinyal di $f_r$ (tengah-tengah), sinyal yang terpantul akan mengalami pergeseran fase ($\Delta \phi$).
  • Demodulation: Sinyal diproses (di-mix dengan LO) untuk mendapatkan koordinat I (In-phase) dan Q (Quadrature).

I/Q Plane (Demodulated Signal)

|0⟩
|1⟩

Digital signal processing akan menentukan:
Jika titik jatuh di area Biru -> Output 0
Jika titik jatuh di area Merah -> Output 1

SNR (Signal-to-Noise Ratio)

Jarak antara dua awan (|0⟩ dan |1⟩) menentukan seberapa akurat readout kita. Amplifier kuantum (JPA/TWPA) dipakai untuk memperbesar jarak ini sebelum noise panas masuk.

Integration Time

Kita mengumpulkan "shots" selama beberapa mikrodetik. Semakin lama, awan semakin kecil (noise averaging), tapi qubit bisa decay (T1). Ada trade-off.

Previous Segment arrow_back Hardware I: Superconductivity Next Segment Algo I: Gates & Circuits arrow_forward