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QCCS 量子ビットコントロール

Zurich Instrumentsの量子ビットコントロール用製品は、忠実度とシステムの使用効率を最大にし、拡張可能なシステムを実現します。この3つの要素は、複雑な大規模な量子プロセッサーを最高水準のアルゴリズム性能で処理するために不可欠です。

Multi-Qubit pulse pattern

高い忠実度

システム使用効率の最大化

スケーラビリティ

コントロール信号は、脆い量子状態、つまり量子プロセッサの最も繊細な要素を直接操作します。Zurich Instrumentsの信号生成製品は、アナログ回路設計の専門知識と、超伝導ゲートやスピン量子ビットゲートのさまざまな要求の深い知識に基づいて作られています。1/fノイズ、位相ノイズ、帯域幅、振幅安定性などの性能は、フラックスバイアス、チャージバイアス、パラメトリック、クロスレゾナンスのいずれのゲートの量子デバイスに合うように、入念にバランシングされてます。

量子プロセッサーを継続的かつ確実に動作させるには、多くの課題があります。頻繁なリコンフィグレーションや大量の計算ジョブの処理などのタスクには、機器の通信にかかるオーバーヘッドを最小限に抑えるアーキテクチャが必要です。Zurich Instrumentsのシーケンス・コンセプトは、複雑な信号が含まれている場合でも、波形データの量を最小限に抑えます。量子エラー訂正のための条件付きシーケンス分岐により、パルスをリアルタイムに整形・変調することで、わずか数個の波形要素からパターンを構築することができます。

チャンネル密度が高く、1チャンネルあたりのコストが低く、システム全体での同期が可能なZurich Instruments製品は、チャンネル数が数十から数百に及ぶプロジェクトのニーズに応えます。また、優れた設計の各コンポーネントの信頼性の高い動作により、いつでもチャンネルを追加することができ、高い稼働率を実現しています。

アプリケーションの使用例

SHFSG 信号発生器を使用して、超電導やスピン量子ビットのシングルおよびマルチ量子ビットゲートを操作します。

  • DC ~ 8.5 GHz、1 GHzの帯域幅
  • 低位相ノイズ、スプリアスのない信号で高忠実度のゲートを実現
  • ミキサーのキャリブレーションが不要なため、システムのチューニングにかかる時間が短縮
  • メモリ効率の高いシーケンスにより、システムの高い稼働率を実現
  • 高いチャネル密度

Use the SHFQC Qubit Controller as an integrated solution covering both superconducting qubit readout and microwave single- and multi-qubit gates:

  • DC to 8.5 GHz with a 1 GHz bandwidth
  • 2, 4, or 6 Signal Generator control channels
  • 1 Quantum Analyzer readout channel
  • Low-latency feedback
  • Low phase noise, spurious-free signals for high-fidelity gates

HDAWG 任意波形発生器を使って、超伝導やスピン量子ビットを最大750 MHzで直接制御したり、マイクロ波領域にアップコンバートすることができます。

  • 超低レイテンシーによる高速フィードバック
  • 高いチャネル密度
  • メモリ効率の高いシーケンスによるシステムの高効率化
  • フラックスパルスのリアルタイムな事前補正
  • 低ノイズ、高振幅

HDIQ IQモジュレータをローカル発振器と組み合わせて使用し、HDAWG 任意波形発生器からの信号をマイクロ波領域に変換。

  • 4 GHz ~ 8 GHzの広いRF周波数範囲
  • ショート量子ビットゲート用の高出力
  • スイッチ制御によるミキサーの自動キャリブレーション
  • グランドループを防ぐフローティングRF回路設計

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