UHFAQ 量子アナライザ

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Zurich Instruments UHFQA Quantum Analyzer は、最高 10 個の超伝導またはスピンキュービットを最高の速度と忠実度で並列読み出しするためのユニークなツールです。

UHFQAは、最大 ±600 MHz の周波数範囲をナノ秒のタイミング分解能でカバーします。IQ ベースバンド動作用の2つの信号入力および出力を備えています。
UHFQA は、マッチドフィルタの低遅延信号処理チェーン、リアルタイムマトリックス演算、および状態判別のおかげで、100 量子ビット以上の野心的な量子コンピューティングプロジェクトのロードマップをサポートしています。

  • 1.8 GSa / s、シングルサイドバンド変調による ±600 MHzの測定範囲
  • 最大 10 キュービットの並列読み出し
  • 構成可能な整合フィルタ、信号調整、クロストーク抑制、しきい値操作
  • 12 ビットデュアルチャネル入力、14 ビットデュアルチャネル AWG
  • LabOne® コントロールソフトウェア および LabVIEW® や Python、C、MATLAB®、.NET 用 API
  • 超伝導キュービット量子コンピューティング
  • スピンキュービット量子コンピューティング
高忠実度での高速読み出し

UHFQA は、パルス測定を実行して、テスト対象デバイスの送信振幅と位相を決定します。
信号対雑音比を最大化するには、パルス整形と整合フィルタリングの2つの方法があります。
任意波形発生器を使用したパルス整形は、 応答が遅いデバイスであっても、リングアップ時間とリングダウン時間を最小限に抑えます。

UHFQA のデジタルフィルタのステップ応答は、各フィルタに 4 kSa の長い重み関数をプログラムすることにより、デバイスの過渡応答に一致させることができます。単純な重み付けなしの統合と比較して、適切に一致したフィルタを適用すると、信号対雑音比が大幅に向上します。

高忠実度での高速読み出し

スケーラブルな量子セットアップ

1本のマイクロ波ラインで 10 キュビットを測定するということは、極低温増幅チェーンを最適化することを意味します。構成可能な 10×10 マトリックスシグナルプロセッサにより、クロストークを体系的に抑制できるため、デバイス製造の許容誤差が緩和されます。Zurich Instruments HDAWG と組み合わせて、いくつかの UHFQA は、量子スタックでの量子ビット制御と読み出しのための完全に同期された計測レイヤを構成します。低遅延の 32 ビット DIO インターフェイスにより、量子エラー訂正方法のマルチキュービット状態のフィードフォワードが可能になります。

量子対応ソフトウェア

UHFQA は LabOne によって制御される® の Python、LabVIEW 用の API を使用してソフトウェア®、MATLAB®、および .NET。Python の拡張サンプルライブラリにより、確立された測定フレームワークに簡単に統合できます。LabOne Data Server が提供するデータ構造化および処理機能のおかげで、ソフトウェアスタックのユーザ部分はスリムなままで、保守が容易です。

スケーラブルな量子セットアップ

キュービット測定ユニット
フィルタメモリ 4096 Sa / チャンネル
リアルタイムの
行列演算
1x デスキュー(2×2実数)
10x 回転(2×2実数)
1x クロストーク抑制(10×10 複素数)
マトリックス要素 範囲 -1〜+1
解像度 < 20e-6
データロギング メモリ 1 MSa
Max。217 平均
スコープメモリの監視 4096 Sa /チャンネル、2チャンネル
監視範囲の平均化 最大 215  平均
統計ユニット ビットパターンの論理 1 のカウント数
ビットパターンの遷移のカウント数
UHF 信号入力
周波数範囲 DC - 600 MHz
入力インピーダンス 50Ω または 1MΩ|| 18 pF
入力電圧ノイズ 100 kHz を超える 4 nV /√Hz
入力範囲 ±10 mV から ±1.5 V
A / D変換 12 ビット、1.8 GSa / s
任意波形発生器
チャンネル
マーカー 2 / チャンネル
D / A変換 14 ビット、1.8 GSa / s
出力範囲 ±150 mV、±1.5 V(高インピーダンス負荷)
-12.5 dBm、+ 7.5 dBm(50Ω負荷)
波形メモリ 128 MSa / チャネル(メイン)
32 kSa / チャネル(キャッシュ)

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