Quantum Computing Interface 개발에 대한 신호 발생기의 영향

신호 발전기는 무엇입니까?

이 제품은 퀀텀 컴퓨팅의 핵심 요소인 퀀텀 컴퓨팅의 핵심 요소인 퀀텀 컴퓨팅의 핵심 요소인 퀀텀 컴퓨팅의 핵심 요소인 퀀텀 컴퓨팅의 핵심 단위인 퀀텀의 정확한 전자파와 라디오 주파수 펄스를 전달하기 위해 디스펜서가 내장되어 있습니다. 퀀텀 컴퓨팅과는 달리, 퀀텀의 초소형 비트와 같은 퀀텀의 퀀텀의 퀀텀의 초소형 전자파를 내장하고, 게이트를 초기화하고, 퀀텀의 초소형파를 읽을 수 있습니다. 퀀텀의 초소형파는 초소형파를 포함한 초소형파를 생성하는 신호 발전기를 생성하는 데 사용됩니다.

현대 퀀텀 시스템은 종종 극저온 온도에서 작동하며 제어 전자는 동축 케이블을 통해 초전도 또는 반도체 쿼 비트와 인터페이스해야합니다. 신호 발전기는 깨끗하고 낮 소음 신호를 전달하여 디코더를 피하기 위해 고안 신호를 전달해야하며, 동시 쿼 비트 작동을 위해 여러 채널에서 단계 일관성을 유지해야합니다. Keysight, Rohde & Schwarz 및 Tektronix와 같은 제조업체는 실시간 피드백 및 측정 기능을 갖춘 신호 생성을 통합하는 퀀텀 제어 플랫폼을 개발했습니다.

Quantum 인터페이스의 신호 발전기의 역할

Quantum 컴퓨팅 인터페이스는 고전 제어 전자 및 퀀텀 프로세서를 교량. 신호 발전기는 이 인터페이스의 기본 액추에이터이며, 디지털 게이트 시퀀스를 변환하는 아날로그 펄스로 변환하여 퀀텀과 상호 작용합니다. 퀀텀 시스템의 정확한 요구 사항은 마이크로 볼트, G h z 범위의 주파수, 그리고 신호 발생 디자인에 대한 –140 dBc/Hz의 단계 소음을 측정합니다. 이러한 정확한 악기 없이, 기본 회로 또는 단일 게이트가 불가능할 수 없는 두 개의 게이트가 불가능합니다.

Qubit Control을 강화

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또한 I/Q 변조를 지원하는 신호 발전기는 단일 캐리어에 여러 주파수 또는 위상을 인코딩 할 수 있으며, 여러 개의 쿼빗의 주파수 다중 읽기 및 동시 제어를 가능하게합니다. 이것은 하드웨어 복잡성을 감소시키고 국가 - 최첨단 시스템에서 99.9 %를 초과하는 동안 하드웨어 복잡성을 감소시킵니다. 서브 100 ps 타이밍 지터와 전자파 펄스의 직접 합성은 게이트 작동이 반복적이고 퀀텀 상태가 해밀턴 제어로 진화한다는 것을 보장합니다.

확장성 촉진

퀀텀 프로세서는 10s에서 수백 개의 쿼 비트로 확장되므로 제어 인프라는 비례적으로 확장해야합니다. 다중 동기화 채널을 가진 신호 발전기는 전체 칩을 통해 단계 일관성을 유지해야합니다. Quantum 기계 또는 Zurich 악기와 같은 통합 멀티 채널 AWG는 50 개의 동기화 채널을 낮은 골수 및 최소 채널 투 채널 크로스 토크로 생산할 수 있습니다. 이 동기화는 글로벌 표준 참조를 잃지 않고 퀀텀의 하위 설정에 게이트 병렬 작업을 허용하며 오류를 사전에 예방할 수 있습니다.

확장성 또한 물리적 발자국 및 전력 소비에 감소를 요구한다. FPGA 및 RFSoC 플랫폼에 기반을 둔 Emerging 신호 발생기 아키텍처는 디지털 펄스 생성, 변조 및 단일 칩으로 upconversion을 결합하여 제어 전자에 필요한 랙 공간을 크게 축소합니다. 이 개발은 모듈형 퀀텀 프로세서에 대한 방법을 포장하는 밀도 케이블을 다는 광 섬유 링크를 통해 극저온 희석 냉장고에 연결하는 컴팩트 한 룸 온도 랙을 가능하게합니다.

소음 감소 및 오류 완화

노이즈는 양자 충돌의 적입니다. 신호 발전기는 초저 단계 소음 진동자, 고해상도 디지털 - 투 - 아로 변환기 (DACs) 및주의 필터링을 통해 소음 감소에 기여합니다. 예를 들어, 10 kHz 오프셋에서 -160 dBc / Hz에서 상부 소음 바닥과 신호 발전기를 사용하여 여러 마이크로 초로에 의해 누수 시간을 연장 할 수 있습니다. 또한, 내장 소음 제거 기술, 사전 예방 및 비열성 및 비열성 변속에 대한 사전 예방 및 비열성 변속과 같은 소음 제거 기술.

고급 신호 발전기는 또한 순간 의견 및 적응 통제를 지원합니다. 쿼빗 읽는 전자공학과 통합해서, 그들은 측정 결과에 근거를 둔 후에 맥박을 조정할 수 있고, 닫히 반복 과실 개정을 가능하게 합니다. 이 기능은 표면 부호 또는 반복 부호 가동을 실행하기를 위해 긴요합니다, 급속한 조건 논리가 논리를 안정시키기 위하여 요구됩니다.

미래 지향과 도전

퀀텀 컴퓨팅에서 신호 발생기를 위해 현명한 진행에도 불구하고 여러 프론트어의 도전은 계속됩니다. 더 높은 퀀텀 컴퓨팅을 통해 푸시 (현재는 일부 시스템에서 밀리 초를 초과) 환경 간섭에 더 낮은 단계 소음과 더 나은 면역을 요구합니다. 동시적으로, 결함 관대한 양자 컴퓨팅으로 이동하면 수천 개의 제어 채널이 필요하며, 독립적 인 진폭, 위상 및 타이밍 컨트롤이 가능한 랙 기반 솔루션이 충족 될 수 없습니다.

콤팩트, 비용 효과, 고기능성 발전기

차세대 신호 발생기는 채널 밀도 증가하면서 크기로 축소해야합니다. 전자파 신호가 광학 변조를 통해 생산되는 통합 광전자적 신호 발생은 초소형 및 저열 분산 솔루션에 대한 경로를 제공합니다. 또한 고주파 발전기 (예 : 최대 100 GHz)는 실리콘 스핀 쿼빗 또는 상류 쿼빗과 같은 특정 쿼빗 모드를 위해 필요합니다. 또한, 높은 공명 주파수 발전기 (예 : 100 GHz)는 실리콘 스핀 쿼빗 또는 상류 쿼빗과 같은 특정 쿼빗 모드를 고려해야합니다. [2] [2]] [2]] [2]] [2]]]] [2]]] [2]]]]] [2]]]]]] [2]]]]]] [2]]]]]] [[[[[[[[[[[[[[[[]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]

Quantum Control Software와 통합

신호 발전기 하드웨어와 퀀텀 제어 소프트웨어 사이의 원활한 통합은 또 다른 중요한 국경입니다. Qiskit (IBM) 및 Cirq (Google)과 같은 오픈 소스 플랫폼은 견인력을 얻고 있지만 하드웨어에 낮은 속도 인터페이스가 필요합니다. 신호 발전기 공급 업체는 API 구동 제어, Python 바인딩 및 FPGA 레벨 프로그래밍 가능한 연구원이 저수준 하드웨어 프로그래밍없이 복잡한 펄스 시퀀스를 실행할 수 있도록합니다. 목표는 오류 완화 프로토콜이 자동으로 변환 된 스택이 아닌 오류가 발생하지 않는 스택입니다.

고급 동기화 및 타이밍

퀀텀 네트워크 또는 모듈 프로세서와 같은 분산형 퀀텀 시스템, 지리적으로 분리된 노드의 요구 동기화. IEEE 1588 Precision Time Protocol (PTP) 및 광 클럭 배포를 지원하는 신호 발생기는 킬로미터에 하위-nanosecond 동기화를 유지할 수 있습니다. 이 기술은 향후 퀀텀 반복기 및 장거리 entanglement 배포에 필수적입니다.

Ultra-low phase noise 디자인, sub-1 femtosecond 타이밍 지터를 달성.
Multi-GHz 대역폭 빠른 플럭스 펄스를 위한 임의 파형 발생.
Real-time Feedback sub-microsecond 루프 대기시간을 가진 기능.
Software-defined 아키텍처 리모트 펌웨어 업그레이드를 허용한다.
] 읽음을 통합 쿼빗 상태의 디지탈을 위한 디지털 다운 변환.

Cross-Platform 표준화

퀀텀 생태계 성숙으로 신호 발생기 인터페이스 및 교정 절차의 표준화가 중요하게 될 것입니다. IEEE과 같은 그룹은 펄스의 불능, 채널 고립 및 장기 안정성과 같은 미터를 포함하여 퀀텀 제어 전자에 대한 벤치 마크에 작업하고 있습니다. 표준화 된 테스트 파형 및 교정 루틴은 다른 하드웨어 솔루션과 가속 채택을 도울 것입니다.