Zurich Instruments SHFSG 信號(hào)發(fā)生器可以直接產(chǎn)生頻率范圍從 DC 到 8.5 GHz 的量子比特控制信號(hào)，具有 1 GHz 的無(wú)雜散調(diào)制帶寬。 SHFSG 使用雙超外差技術(shù)進(jìn)行頻率上變頻，無(wú)需混頻器校準(zhǔn)并節(jié)省系統(tǒng)調(diào)校時(shí)間。每個(gè) SHFSG 帶有 4 或 8 個(gè)具有 14 位垂直分辨率的模擬輸出通道。 SHFSG 可經(jīng) LabOne 、其 API 或 LabOne QCCS 軟件控制，支持大小從幾個(gè)量子比特到幾百個(gè)量子比特的量子計(jì)算系統(tǒng)。

當(dāng)由 PQSC 同步時(shí)，多個(gè) SHFSG 可以在 Zurich Instruments QCCS 中組合以實(shí)現(xiàn)對(duì)多量子比特系統(tǒng)的控制。得益于先進(jìn)的定序器、低延遲信號(hào)處理鏈和低相位噪聲頻率合成器，可以實(shí)現(xiàn)具有最小延遲和高保真度的多量子比特門(mén)操作。SHFSG與用于量子比特實(shí)時(shí)讀取的 SHFQA 量子分析儀一起，他們是集成了微波生成和分析的第二代儀器。

應(yīng)用

量子計(jì)算應(yīng)用

• 使用單量子比特和多量子比特門(mén)操作對(duì)量子比特進(jìn)行相干操作
• 量子比特譜和表征
• 用于糾錯(cuò)的實(shí)時(shí)、低延遲和全局反饋

支持的量子比特類(lèi)型

• 超導(dǎo)量子比特
• 自旋量子比特/超導(dǎo)諧振腔混合體
• NV 色心
• Qubits、qutrits 和 ququads

亮點(diǎn)

高保真量子比特操作

從 DC 到 8.5 GHz 的頻率范圍使單個(gè) SHFSG 能夠生成各種單和多量子比特門(mén)。與基于 IQ 混頻器的傳統(tǒng)方法相比，SHFSG 的超外差頻率轉(zhuǎn)換方案在更寬的頻帶上運(yùn)行，具有更好的線性度和更少的雜散信號(hào)。這意味著 SHFSG 生成無(wú)雜散、穩(wěn)定的信號(hào)，而無(wú)需用戶(hù)花時(shí)間進(jìn)行混頻器校準(zhǔn)或系統(tǒng)維護(hù)。基于專(zhuān)為量子比特控制設(shè)計(jì)的合成器的性能，SHFSG 在整個(gè)輸出頻率范圍內(nèi)提供低相位噪聲和低時(shí)序抖動(dòng)，確保量子比特門(mén)操作在保真度方面實(shí)現(xiàn)量子處理器的全部潛力。每個(gè) SHFSG 包含 4 個(gè)低相位噪聲合成器，對(duì)應(yīng)于 SHFSG-4 變體中的每個(gè)通道 1 個(gè)合成器和 SHFSG-8 變體中的每個(gè)通道對(duì) 1 個(gè)合成器。

用于高效工作流程的高級(jí)定序器

即使在需要復(fù)雜信號(hào)時(shí)，SHFSG 也支持最少使用波形數(shù)據(jù)。用戶(hù)以脈沖描述的形式向 LabOne QCCS 軟件提供所需信號(hào)，然后該軟件以最節(jié)省內(nèi)存的方式自動(dòng)對(duì) SHFSG 進(jìn)行編程。即使對(duì)于依賴(lài)多個(gè) SHFSG 的多量子位系統(tǒng)，這種方法也可確保以最少的儀器通信時(shí)間完成復(fù)雜的調(diào)整和校準(zhǔn)程序。循環(huán)和條件分支點(diǎn)的支持進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了量子糾錯(cuò)和主動(dòng)復(fù)位，而實(shí)時(shí)相位更新使實(shí)現(xiàn)虛擬 Z 門(mén)成為可能。憑借每通道高達(dá) 100 kSa 的波形存儲(chǔ)器、處理高達(dá) 16k 序列指令的能力和 2 GSa/s 的采樣率，SHFSG 為量子位控制提供可定制的多通道 AWG 信號(hào)。

可擴(kuò)展的系統(tǒng)方法

SHFSG 的每個(gè)通道都有自己的 AWG 內(nèi)核，用于創(chuàng)建相位和時(shí)序可編程波形，因此單個(gè) SHFSG-8 儀器可以控制 8 個(gè)單獨(dú)的量子位。為了執(zhí)行全局糾錯(cuò)等高級(jí)協(xié)議，可以將多個(gè)SHFSG （用于量子位控制）與多個(gè) SHFQA（用于量子位讀出）結(jié)合使用。 Zurich Instruments ZSync 接口通過(guò)中央PQSC 可編程量子系統(tǒng)控制器將 SHFSG 和 SHFQA 相互連接起來(lái)； LabOne QCCS 軟件優(yōu)化了儀器之間的通信，從而簡(jiǎn)化了協(xié)議執(zhí)行。通過(guò) PQSC 可以同步多達(dá) 18 個(gè) SHFSG，從而實(shí)現(xiàn)多達(dá) 144 個(gè)量子位的協(xié)調(diào)控制。即通過(guò)一個(gè)PQSC同步 SHFSG 可以與LabOne QCCS軟件進(jìn)行編程，以 LabOne ，或與其的API的Python，C，MATLAB?時(shí)，LabVIEW?和.NET -讓用戶(hù)決定如何愿意將SHFSG成新的或現(xiàn)有的設(shè)置。

功能說(shuō)明