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PTB-Berichte Elektrizität (PTB-E)

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PTB-E-93

Integrierte digitale supraleitende Logikschaltungen für den Quanten-Synthesizer : Bericht über das BMBF-Vorhaben 13N8412

Autor(en): Friedrich-Immanuel Buchholz, Johannes Kohlmann, Marat Khabipov, Cirsten Maja Brandt, Daniel Hagedorn, Dimitry V. Balashov, Felix Maibaum, Elena M. Tolkacheva und Jürgen Niemeyer
Herausgeber: Physikalisch-Technische Bundesanstalt
Report Typ: PTB-Bericht
Jahr: 2006
Seite(n): 60 S., 43 Abb., 2 Tab.
ISBN: ISBN 978-3-86509-619-7
ISSN: ISSN 0341-6674
Zusammenfassung: Im Rahmen des BMBF-Verbundvorhabens "Quanten-Synthesizer" wurde ein neuartiges Instrument entwickelt, das es gestattet, praxisrelevante Wellenformen mit Quantengenauigkeit zu erzeugen. Dieser Quanten-Synthesizer auf Basis quantenkohärenter supraleitender Schaltungen wurde in Multichipmodul-Konfiguration aufgebaut. Als Schwerpunkt in dem an der PTB von 2003 bis 2006 bearbeiteten Teilvorhaben konnten neuartige integrierte digitale supraleitende Schaltungen in Rapid Single Flux Quantum (RSFQ)-Logik für den Patterngenerator des Quanten-Synthesizers zur Erzeugung definierter binärer Sequenzen von Spannungspulsen erfolgreich entwickelt, realisiert und untersucht werden. Als lokale Memories wurden zirkulare Schieberegister mit Bitlängen bis zu 128-Bit und mit erreichbaren Signalverarbeitungs-Geschwindigkeiten nach Design von über 10 GHz realisiert. Am Interface RSFQ-Elektronik/Halbleiter-Elektronik wurden RSFQ-Spannungsverstärker auf der Basis von SQUID-Stacks integriert. In einer Demonstrator-Anordnung des Multichipmoduls des Quanten-Synthesizers konnte in gemeinsam mit Projektpartnern durchgeführten Messungen die korrekte digitale Funktion und Signal-Weiterverarbeitung von integrierter RSFQ-Monitorschaltung mit nachfolgendem Halbleiter-Impulsverstärker nachgewiesen werden.
Bemerkung: Integrierte digitale supraleitende Logikschaltungen für den Quanten-Synthesizer : Bericht über das BMBF-Vorhaben 13N8412 ; (PTB-Bericht PTB-E-93)

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