Automated detection of the readout resonance frequency of superconducting qubits

by Mrs Eva Schubert (IPE - KIT)

Friday May 24, 2024, 2:00 PM → 3:00 PM Europe/Berlin

413 (IPE)

Bachelor thesis presentation of Eva Schubert: Automated detection of the readout resonance frequency of superconducting qubits

Abstract:

Dispersive readout is the most common method for measuring the state of superconducting qubits. For this purpose, microwave pulses are sent to a readout resonator coupled to a qubit. The qubit state can be determined based on a shift of the resonance frequency of this resonator. An elementary prerequisite for the readout of qubits is therefore that the resonance frequency of the readout resonator must be known in a specific qubit state.
This paper describes the automation of the measurement and detection process of the resonant frequencies of frequency-division multiplexed readout resonators using the QiController, an in-house RFSoC-based SDR system. The final algorithm and the corresponding UI methods have been integrated into the QiController software stack and replace the process of manually locating the resonances on an external, commercial vector network analyzer.

Lecture language: English

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Kurzfassung:

Dispersives Auslesen ist die gängigste Methode zur Messung des Zustands supraleitender Qubits. Dazu werden Mikrowellenpulse an einen Ausleseresonator gekoppelt, der an ein Qubit gekoppelt ist. Die Bestimmung des Zustands des Qubits basiert auf einer Verschiebung der Resonanzfrequenz dieses Resonators. Daher ist eine elementare Voraussetzung für die Auslese von Qubits, dass die Resonanzfrequenz des Ausleseresonators in einem bestimmten Qubit-Zustand bekannt sein muss.
Diese Arbeit beschreibt die Automatisierung des Mess- und Detektionsprozesses der Resonanzfrequenzen von frequenzmultiplexten Ausleseresonatoren mit Hilfe des QiControllers, einem hauseigenen auf RFSoC basierendem SDR-System. Der fertige Algorithmus und die entsprechenden UI-Methoden wurden in diesen QiController-Software-Stack integriert und ersetzen den Prozess der manuellen Lokalisierung der Resonanzen auf einem externen, kommerziellen Vektor-Netzwerkanalysator.

Vortragssprache: Englisch