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Controllo dei qubit

I prodotti di Zurich Instruments per il controllo dei qubit danno accesso alla massima fidelity e consentono l'utilizzo del sistema in maniera scalabile. Tutti e tre gli strumenti sono essenziali per gestire la complessità di un grande processore quantistico con alti standard di performance degli algoritmi.

Multi-Qubit pulse pattern

Alta fidelity

Utilizzo massimo del sistema

Scalabilità

I segnali di controllo operano direttamente sugli stati quantistici, ossia sugli elementi più delicati di un processore quantistico. Gli strumenti per la generazione di segnali di Zurich Instruments combinano la nostra esperienza nella progettazione di circuiti analogici con la nostra profonda conoscenza dei requisiti relativi alle diverse realizzazioni di gate per qubit superconduttori e di spin. Le prestazioni in termini di rumore 1/f, rumore di fase, larghezza di banda e stabilità dell'ampiezza sono attentamente bilanciate indipendentemente dal fatto che il dispositivo quantistico in uso sia dotato di gate a flux bias, charge bias, parametrici o cross-resonance.

Il funzionamento continuo e affidabile dei processori quantistici comporta delle sfide. Operazioni come la riconfigurazione frequente richiedono un'architettura con un overhead minimo sulla comunicazione con lo strumento. Il concetto di sequenziamento di Zurich Instruments riduce al minimo la quantità di dati delle forme d'onda, anche quando sono coinvolti segnali complessi. Con la ramificazione della sequenza condizionale per la correzione quantistica degli errori, i modelli possono essere costruiti da poche forme d'onda primitive modellando e modulando gli impulsi in tempo reale.

Con un'alta densità di canali, un basso costo per canale e una sincronizzazione al livello di sistema, i nostri prodotti rispondono alle esigenze di progetti in cui il numero di canali è spesso misurato nell'ordine di decine o centinaia. È possibile aggiungere altri canali in qualsiasi momento e contare su un alto uptime dell'esperimento grazie al funzionamento affidabile di ogni componente all'interno di un sistema di controllo ben progettato.

Esempi di applicazione

Usate il generatore di segnali SHFSG per realizzare gate quantistici a uno e a più qubit per sistemi basati su qubit superconduttori e di spin:

  • Da DC a 8.5 GHz con una larghezza di banda di 1 GHz
  • Basso rumore di fase, segnali privi di spurie per gate con alta fidelity
  • Nessuna calibrazione del mixer richiesta per risparmiare tempo nella messa a punto del sistema
  • Sequenziamento efficiente della memoria per un utilizzo elevato del sistema
  • Alta densità di canali

Usate il generatore di forme d'onda arbitrarie HDAWG per controllare i qubit superconduttori e di spin direttamente fino a 750 MHz o convertiti nella gamma di frequenze delle microonde:

  • Latenza ultra-bassa per feedback veloce
  • Alta densità di canali
  • Sequenziamento efficiente della memoria
  • Precompensazione in tempo reale per impulsi di flusso
  • Basso rumore e ampiezza elevata

Usate il modulatore IQ HDIQ in combinazione con un oscillatore locale per convertire i segnali dal generatore di forme d'onda arbitrarie HDAWG nella gamma di frequenze delle microonde:

  • Ampia gamma di radiofrequenze tra 4 GHz e 8 GHz
  • Alta potenza di uscita per gate corti
  • Calibrazione automatica del mixer
  • Design del circuito radiofrequenza flottante per prevenire ground loop

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