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QCCS 量子比特控制

苏黎世仪器(Zurich Instruments)的量子比特控制产品,可最大化量子态保真度,并可系统性的扩展使用。这些特性对于在高度复杂大型量子处理器上运行高效能算法至关重要。

 

Multi-Qubit pulse pattern

高保真度

最大化系统利用率

可扩展性

控制信号直接操控脆弱的量子态,即量子处理器最敏感的元件。苏黎世仪器公司的量子控制设备的设计源自两方面的完美结合,一方面是我们在模拟电路设计方面的专业知识, 另一方面是我们对超导和自旋量子比特门操控要求的深入了解。针对多种不同的量子设备,例如使用磁通偏置,电荷偏置,参量或交叉谐振门,苏黎世仪器的量子控制设备仔细平衡了 1/f 噪声,相位噪声,带宽和幅值稳定性方面的性能。

要使量子处理器的持续可靠运行,需要面对一些系统自身的挑战。例如频繁地重新配置和处理大批量计算的任务,需要快速的仪器间通信的架构。即使涉及到复杂信号,苏黎世仪器公司的波形序列概念也可以很大程度地减少波形数据量。利用为量子纠错设计的条件序列分支功能,并通过实时整形和调制脉冲,仅几个波形元便可构建波形序列。

我们的产品具有高的通道密度,低的每通道成本和整个系统仪器同步功能,可满足包含数十到数百个通道的项目需求。得益于精心设计的控制系统,每个组件都能可靠地运行,用户可以随时添加额外的通道,并提高正常实验时间,减少仪器闲置。

应用实例

SHFSG 信号发生器来实现超导和自旋量子比特的单量子比特门或多量子比特门:

  • 直流至 8.5 GHz, 1 GHz 带宽
  • 低相噪、无杂散的信号,以实现高保真度量子比特门
  • 无需混频器校准,提高实验效率
  • 高效内存排序,提高系统利用率
  • 高通道密度

使用 HDAWG 任意波形发生器直接控制超导和自旋量子比特,输出频率可达 750 MHz,或通过上变频至微波频段:

  • 超低延迟,可快速反馈
  • 高通道密度
  • 高效波形序列,节省内存,可提高系统利用率
  • 磁通脉冲的实时预补偿
  • 低噪声,高幅值输出模拟信号

将 HDIQ IQ 调制器与本振结合使用,可将自 HDAWG 任意波形发生器的信号转换为微波频段:

  • RF 频率范围:4 GHz 到 8 GHz
  • 高输出功率,以缩短量子门的操作时长
  • 射频开关控制,适用于混频器校准自动化
  • 浮地 RF 电路设计可防止接地环路

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