Marvin Jaeger · Simon Schulz · Alexander Keolpin

IEEE · 2026

Qubit-Implementierungen wie gefangene Ionen können durch Mikrowellensignale im Gigahertz-Bereich gesteuert werden, wofür ein Lokaloszillator (LO) zur Aufwärtskonvertierung erforderlich ist. Der LO überlagert einen statischen Frequenzversatz und Phasenrauschen, was beides zu Fehlern beim Betrieb der Qubit-Gates führt. Beide Fehleranteile lassen sich reduzieren, indem der LO als Integer-N-Frequenzsynthesizer implementiert wird, bei dem eine Phasenregelschleife die Frequenz steuert und stabilisiert. In dieser Arbeit wird ein beispielhafter Integer-N-Frequenzsynthesizer realisiert und dessen Leistung für Quantencomputer charakterisiert. Die auf der Grundlage von Phasenrauschmessungen berechnete Qubit-Fidelity liegt für primitive π-Gates bei über 99,943 %. Schlüsselwörter – Fidelity, Integer-N-Synthesizer, lokaler Oszillator (LO), Phasenrauschen, Quantencomputer, Synthesizer, Ionenfalle.

IEEE (2026)
https://doi.org/10.1109/GeMiC71240.2026.11516354

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