量子计算控制系统(QCCS)

Zurich Instruments 对量子计算领域的投入越来越大。现在我们推出世界首款商用量子计算控制系统。研发量子计算机需要在各个层面付出巨大的努力。下面的这张图简略介绍了量子全栈需要的重要组件:

Full Quantum Stack

Zurich Instruments专注于提供最精密的电子仪器和软件,帮助用户有效地扩展系统中量子比特的数量同时保证灵活性。 在仪器间提供有效的协作机制是极其重要的,我们的系统能够链接高级量子算法和物理层的模拟信号。

Zurich Instruments现在首先推出全球首款商用的量子控制系统(QCCS),即图中的“Classical System Control, Software & Hardware”层。

QCCS 主要特性

  • 硬件指标针对低噪声、高分辨率和大带宽应用设计。
  • 结构紧凑、易于扩展,方便未来随时扩展通道。
  • 精巧的设计,实战验证的方案,所有输入输出通道都具有精确的同步和巧妙的设置
  • 高效的软件,LabOne®能有效的连接高级量子算法和物理系统的模拟信号

QCCS 组件

  • Programmable Quantum System Controller (PQSC)同步并控制高达18台HDAWG。
  • UHFQA量子比特分析仪使用最前沿的科技,可并行读取高达10个量子比特
  • HDAWG是紧凑的8通道任意波形发生器,用于量子比特控制
  • LabOne®控制软件(Windows和Linux平台)及LabVIEW®, Python, C, MATLAB®, .NET开发平台下的API

量子计算控制系统视频

PQSC
可编程量子系统控制器

Zurich Instruments的PQSC可编程量子系统控制器将用于超过100量子比特的控制仪器连接成一体。 PQSC具有低延迟实时通信链,专为量子计算而设计;PQSC突破了传统控制方式的局限,使自动快速地进行量子比特校准成为现实。 它提供FPGA编程接口,FPGA型号是功能强大的 Xilinx UltraScale+。这为开发新的,优化的信号处理方案提供了平台。这些方案可以用于特定的算法和计算机架构中实现快速调谐和纠错。

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UHFQA
用于并行读取量子比特的量子分析仪

Zurich Instruments的UHFQA量子比特分析仪是市场上仅有的一款高速高精度,可并行读取高达10个超导或自旋量子比特的仪器。 UHFQA覆盖的频率宽度高达±600 MHz,并具有纳秒级别的时间精度。 它拥有2个输入通道和2个输出通道,用于IQ基带操作。 得益于低延迟的信号处理链路(包含matched filters, real-time matrix operations, 及state discrimination),即便是超过100个量子比特的量子计算机系统,UHFQA也能提供支持。

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HDAWG
高密度多通道任意波形发生器

拥有市场上最高通道密度和最先进的同步特性,HDAWG任意波形发生器是针对高达64通道应用的最佳选择。 2.4GSa/S、16位信号生成,优异的噪声特性和超低的触发延迟,使得测试系统性能更上一层新台阶。

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HDAWG 产品视频

应用笔记

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