Квантовый анализатор UHFQA
Квантовый анализатор Zurich Instruments UHFQA является уникальным инструментом для параллельного считывания до 10 сверхпроводящих или спиновых кубитов с высокой скоростью и точностью. UHFQA покрывает частотный диапазон до ± 600 МГц с наносекундным разрешением по времени. Он имеет 2 входа и выхода для IQ-сигналов основной полосы частот. Благодаря своей цепи обработки сигналов с низкой задержкой, включающей согласованные фильтры, матричные операции в реальном времени и дискриминацию состояний, UHFQA поддерживает работу в амбициозных квантовых вычислительных проектах до 100 кубитов и более.
Применения UHFQA
- Квантовые вычисления на основе сверхпроводящих кубитов
- Квантовые вычисления на основе спиновых кубитов
UHFQA описание
Быстрое считывание при высокой точности
UHFQA реализует импульсное измерение для определения трансмиссионной амплитуды и фазы тестируемого устройства. Для увеличения соотношения сигнал/шум можно использовать два метода: формирования импульсов и согласованной фильтрации. Формирование импульсов с помощью генератора сигналов произвольной формы сводит к минимуму время вызова и ответа даже устройства с медленным откликом. Переходная характеристика цифровых фильтров UHFQA может быть согласована с переходной характеристикой устройства с помощью программирования длинной весовой функции 4 кВыб для каждого фильтра. По сравнению с простой невзвешенной интеграцией, применение правильно согласованного фильтра значительно улучшает соотношение сигнал/шум.
Масштабируемая квантовая настройка
Измерение 10 кубитов на одной микроволновой линии означает оптимизацию криогенной цепи усиления. Конфигурируемый 10 × 10 матричный сигнальный процессор позволяет систематически подавлять перекрестные помехи и, следовательно, смягчает требования к допускам при изготовлении устройств. В комбинации с Zurich Instruments HDAWG, несколько UHFQA составляют полностью синхронизированный измерительный слой для контроля кубитов и считывания в квантовом стеке. 32-битный интерфейс с низкой задержкой позволяет пересылать мультикубитовое состояние для методов коррекции квантовых ошибок.
Программное обеспечение с квантовой подготовкой
UHFQA управляется программным обеспечением LabOne ® с помощью API для Python, LabVIEW ®, MATLAB ® и .NET. Расширенная библиотека примеров в Python обеспечивает простую интеграцию в имеющиеся системы измерения. Благодаря функции структурирования и обработки данных, предоставляемой сервером данных LabOne Data Server, пользовательская часть программного стека остается компактной и простой в обслуживании.
Технические характеристики UHFQA
Устройство измерения кубитов
Матричные операции в режиме реального времени
1× выравнивание (2×2 действительные)
10× вращение (2×2 действительные)
1х подавления перекрестных помех (10×10 комплексные)
диапазон от -1 до +1
разрешение
память 1 МВыб
макс. 217 усреднений
4096 Выб/канал, 2 канала
макс. 215 усреднений
подсчет количества логических 1 в последовательности битов
подсчет количества переходов в последовательности битов
Входы сигналов UHF
От 0 до 600 МГц
50 Ом или 1 МОм || 18 пФ
Шум входного напряжения
4 нВ/√ Гц выше 100 кГц
от ± 10 мВ до ± 1,5 В
12 бит, 1,8 ГВыб/с
Генератор сигналов произвольной формы
14 бит, 1,8 ГВыб/с
±150 мВ, ±1.5 В (высокоимпедансная нагрузка)
-12,5 дБм, +7,5 дБм (нагрузка 50 Ом)
128 MВыб/канал (основной)
32 кВыб/канал (кэш)