トラップされた
イオン量子コンピューティング

目 的: トラップされたイオンキュービットの量子状態を初期化、操作、および読み出します。
利 点: 多周波数パルス生成、タイミング精度の 32 ビットTTL 制御、および
パルスカウント機能の組み合わせによる簡素化されたセットアップ
関連製品: UHF 任意波形発生器UHF-CNT パルスカウンタUHF-MF マルチ周波数オプション

トラップイオン量子コンピューティングは、情報キャリア(いわゆる量子ビット、キュービット)
として原子イオンを使用することにより、数値計算を高速化することを目的としています。
UHF ハードウェアプラットフォームは、これらの複雑な実験に不可欠なすべての電子信号生成
および処理ツールを統合しています。
Zurich Instruments テクノロジーは、クリーンで長期的なソリューションを提供し、
セットアップの信頼性を向上させ、セットアップ制御を簡素化します。

一般的なトラップイオン実験の2つのフェーズは、次のツールを使用して実行されます。

  • キュービット制御(準備とゲート操作): UHF 任意波形発生器は、正確なタイミングで
    複数の位相コヒーレント周波数と 32 チャネル TTL 信号で RF パルスを生成します。
    RF パルスは音響光学変調器(AOM)またはトラップ電極を駆動しますが、
    TTL 信号は RF スイッチングおよびゲインステージに対応します。
  • Qubit 読み出し:UHF-CNT パルスカウンタは、光電子増倍管の出力信号を分析します。
    どちらのツールも LabOne ユーザインターフェイスに完全に統合されており、
    LabVIEW、Python、Matlab への簡単な統合をサポートしています。
    内部クロスドメイントリガにより、準備および測定フェーズの同期が簡素化され、
    決定論的キュービットリセットおよび量子エラー訂正のための
    超高速フィードフォワードプロトコルを実行する可能性が開かれます。


トラップイオン設定

イオンは、電磁トラップにより真空中に浮遊し続けます。AWG によって生成された RF パルスは、
レーザビームを偏向および変調する AOM に向けられます。
測定フェーズでは、イオンによって散乱された光がレンズによって収集され、
光電子増倍管で検出されます。


トラップイオン設定



このアプリケーション用のUHF 任意波形発生器の主な機能

  • 最大8つの搬送周波数を使用した AWG 振幅変調
  • AWG シーケンサーからの 32 ビットDIO 出力の制御
  • UHF-AWG と UHF-CNT 間のクロスドメイントリガ、シーケンス分岐を可能にします

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