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Lettura dei qubit

Alta fidelity, velocità e scalabilità sono essenziali per una lettura ottimale dei qubit. Operando all'interfaccia critica tra il regime quantistico e quello classico, gli analizzatori quantistici di Zurich Instruments assicurano prestazioni ottimali degli algoritmi per tutte le dimensioni dei sistemi attualmente disponibili.

Superconducting qubit readout and state discrimination

Alta fidelity

Scalabilità

Velocità

L'eccezionale purezza del segnale e l'alta stabilità sono tra le chiavi per massimizzare la fidelity di lettura, così come lo sono l'uso di un'elaborazione specializzata del segnale, il 'matched filtering' e la demodulazione digitale. Zurich Instruments permette agli utilizzatori di dotarsi di una tecnologia che esprime tutto il potenziale del loro processore quantistico.

L'uso delle linee di segnale può essere ottimizzato leggendo fino a 16 qubit per canale in maniera 'frequency-multiplexed'. La funzionalità è disponibile attraverso un'interfaccia software di alto livello che non richiede la programmazione della FPGA, in modo che l'attenzione possa restare concentrata sulle sfide dell'ingegneria quantistica.

Gli analizzatori quantistici di Zurich Instruments sono progettati per una bassa latenza, consentendo una lettura ottimizzata per la velocità attraverso un'integrazione ponderata. I risultati di lettura sono disponibili sull'interfaccia ZSync per l'inserimento nel QCCS, ma anche come segnali TTL per l'interfaccia con altri strumenti e come dati di livello 0, 1 e 2 visualizzati su un computer.

Esempi di applicazione

Utilizzate l'analizzatore quantistico SHFQA per la computazione quantistica con qubit superconduttori su larga scala:

  • Funzionamento fino a 8.5 GHz senza calibrazione del mixer
  • Misurazione di un massimo di 64 qubit senza oscillatori locali o mixer
  • Larghezza di banda di rilevamento di 1 GHz senza spurie, ottimizzata per velocità e fidelity
  • Discriminazione multi-stato e visualizzazione facilitata dei risultati

Utilizzate l'analizzatore quantistico UHFQA per configurazioni di calcolo quantistico più piccole:

  • 'Matched filtering' per fidelity ottimali e capacità di lettura multi-qubit
  • Larghezza di banda di rilevamento di 1.2 GHz fornita da canali I e Q con 600 MHz di larghezza di banda ciascuno
  • Combinazione libera con qualsiasi oscillatore locale per garantire granularità sul singolo canale

Utilizzate l'amplificatore lock-in UHFLI per la lettura in riflettometria a radiofrequenza (RF) di qubit di spin:

  • Elaborazione del segnale completamente digitale fino a 600 MHz con segnali puliti e senza calibrazione del mixer
  • Capacità multifrequenza senza perdita di segnale
  • Analisi dei segnali a ogni passo grazie al set di funzioni di LabOne
  • Interfaccia software unica per tutti i principali metodi sperimentali: MFLI per i fenomeni di trasporto, HDAWG per la generazione di impulsi RF, UHFLI per la lettura RF

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