Digital steuerbare, integrierte HF-Elektronik zur Manipulation und Auslese von Qubits

by Robert Gartmann

Tuesday Jan 28, 2020, 11:00 AM → 11:45 AM Europe/Berlin

Masterabschlussvortrag Robert Gartmann

 

Im Rahmen der Entwicklung von Supraleitenden Qubits am Campus Süd und dem ECHo Experiment in Heidelberg werden Hochfrequenzsignale benötigt. Diese dienen als Schnittstelle zwischen der Elektronik bei Raumtemperatur und im Kryostat. Eine direkte Synthese ist nicht möglich, weshalb im Rahmen dieser Arbeit ein vorhandenes Mischkonzept repliziert, modifiziert und Experiment spezifisch erweitert wurde. Es basiert auf komplexer Ein-Seitenband Frequenzmischung um Störeinflüsse und Bandbreitenbedarf zu minimieren. Dabei wird ebenfalls eine Pegelanpassung vorgenommen um optimale Arbeitspunkte für die beidseitige Elektronik zu ermöglichen. Zudem erfolgte die Integration und Evaluation des Nachfolgers für Qubits als Platine. Das einstufige Verfahren wurde durch ein superheterodynes ersetzt um dieses Projekt übergreifend für ECHo zu verifizieren. Das Layout und die Komponenten werden durch synthetische Messungen und Charakterisierung eines Qubits überprüft, welche die Funktionstüchtigkeit bestätigen. Für jede Version der Frequenzumsetzungen wurden Steuersoftware und Treiber entwickelt. Eine Zusammenfassung der Messergebnisse dient als Ausblick für Adaptionen sowie Fortsetzung des Konzepts.