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QCCS 큐비트 판독

최적의 큐비트 판독(readout)을 위해서는 높은 충실도(fidelity), 속도, 그리고 확장성이 필수적입니다. 취리히인스트루먼트의 양자 분석기 (quantum analyzer)는 양자 시스템과 고전적 시스템 간의 중요한 인터페이스에서 작동하며, 현재 가능한 모든 시스템 크기에서 최적의 알고리즘 성능을 보장합니다.

Superconducting qubit readout and state discrimination

높은 충실도

확장성

속도

탁월한 신호 순도(purity)와 높은 안정성은 판독(readout) 충실도를 극대화하는 핵심이며, 매치드(matched) 필터링과 디지털 복조와 같은 특수 신호 처리의 사용도 중요합니다. 취리히인스트루먼트를 통해 사용자는 양자 프로세서의 잠재력을 최대한 실현하는 기술을 구축 할 수 있습니다.

주파수 멀티플렉싱 방식으로 채널당 최대 16 큐비트를 판독하여, 신호 라인 사용을 최적화 할 수 있습니다. 이 기능은 FPGA 프로그래밍이 필요없는 고급 소프트웨어 인터페이스를 통해 제공되므로, 양자 엔지니어링 과제에 집중할 수 있습니다.

취리히인스트루먼트의 양자 분석기는 대기 시간이 짧도록(low latency) 설계되어, 가중 통합 (weighted integration)을 통해 속도-최적화 판독이 가능합니다. 판독 결과는 ZSync 인터페이스에서 QCCS에 통합할 수 있으며, 다른 기기와의 인터페이스에 대한 TTL 신호와 컴퓨터에 시각화된 레벨 0, 1, 2 데이터로 사용할 수 있습니다.

애플리케이션 사용 사례

초전도 큐비트 (superconducting qubits)를 사용하는 대규모 양자 컴퓨팅에 SHFQA 양자 분석기 사용 :

  • 믹서 보정없이 최대 8.5 GHz에서 작동
  • LO 또는 믹서와 같은 추가 하드웨어없이 최대 64 큐비트 측정
  • 속도와 충실도에 최적화된 1 GHz의 스퓨리어스없는(spurious-free) 감지 대역폭
  • 다중 상태 식별 (multi-state discrimination) 및 사용자 친화적인 결과 시각화

소규모 양자 컴퓨팅 설정을 위해 UHFQA 양자 분석기 를 사용 :

  • 최적의 충실도 및 멀티 큐비트 판독 기능을 위한 매치드 필터링 (matched filtering)
  • 각각 600 MHz 대역폭의 I 및 Q 채널에서 제공하는 1.2 GHz의 감지 대역폭
  • 모든 로컬 오실레이터와의 자유로운 조합으로, 단일 채널 세분화 제공

반도체 스핀 큐비트의 RF 반사측정 판독을 위해 UHFLI 락인앰플리피아어 를 사용 :

  • 깨끗한 신호와 믹서 보정없이 최대 600 MHz의 완전 디지털 신호 처리
  • 신호 손실없는 다중 주파수 기능
  • LabOne 도구 세트 덕분에 체인의 모든 지점에서 신호 분석
  • 모든 주요 실험 방법을 포괄하는 하나의 소프트웨어 인터페이스 : 트랜스포트 용 MFLI, RF 펄스 생성 용 HDAWG, RF 판독 용 UHFLI

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