양자 연구(Quantum Research)

Building a deterministic multi-channel precision signal generation system

양자 연구(Quantum Research)

큐비트를 트리거하는 유연하면서도 낮은 노이즈 신호 지원

결정(deterministic) 다중 채널 정밀 신호 발생 시스템 구축

전 세계의 양자 컴퓨팅 연구원들은 작동 원리를 검증하기 위해 단일 큐비트의 개념 증명 디자인부터 복잡한 다중 큐비트 디자인까지 빠르게 확장하고 있습니다. IBM이 새로운 50 큐비트 시스템을 출시하면서, 전 세계는 실질적으로 사용 가능한 양자 컴퓨터 분야로 진입하고 있습니다. 그렇지만 양자 컴퓨팅은 여전히 극복하기 어려운 난제들을 갖고 있습니다. 현재의 양자 시스템은 너무나 복잡하고 사용하기 어렵습니다. 각 큐비트는 정확한 타이밍과 순서를 갖는 RF 펄스 제어 신호를 일정량 요구합니다. 일반적으로 이러한 신호를 발생시키기 위해 AWG가 필요한 것은 아닙니다. 그렇지만 연구원들은 결정(deterministic) 다중 채널 정밀 신호 발생 시스템을 구축하는 확장 가능한 방법이 필요합니다.

높은 충실도의 정밀한 신호 소스 얻기

어떤 기술을 사용하는지에 관계없이 양자 연구원들이 직면하는 가장 까다로운 문제 중 하나는 큐비트의 동작을 이해하고 평가하는 데 필요한 아주 정밀한 신호를 소싱하는 것입니다. 아주 사소한 세부 사항이 전체 실험에 영향을 줄 때는 제어되는 고정밀도 신호로 시간을 절약하고, 테스트 설정 및 파형을 통해 빠르게 반복할 수 있습니다. 텍트로닉스 AWG5200 시리즈는 동급 대비 최고의 샘플링 속도 및 메모리 용량과 함께 뛰어난 신호 충실도를 제공하여 업계 최고의 신호 자극 솔루션을 제공합니다.

일반적인 설치에서는 기본 신호 소스 발생 IQ부터 시작한 후 증폭(또는 감쇠) 및 상향 변환을 위해 기타 시스템으로 전환하고, 선택한 트리거 시스템까지 전환할 수 있습니다.

확장성 문제 극복

각 큐비트의 적절한 제어를 위해 AWG 채널이 3개까지 필요하고, 작업 중인 큐비트 수가 앞으로 증가할 가능성이 있는 경우, 양자 컴퓨팅 측정 솔루션에서 채널당 비용 및 확장성은 중요한 고려 사항입니다. AWG5200은 채널당 $10,000의 적절한 비용으로 낮은 crosstalk과 동기화된 8개 채널을 제공합니다. 여러 장비, 지정된 장비의 채널 간 동기화가 구현되었다고 가정됩니다.

IBM의 7 큐비트 장치. International Business Machines Corporation의 무료 사진

테스트 설정 간소화

세계에서 가장 복잡한 양자 시스템으로 작업하는 경우 측정 장비를 설정할 때의 복잡성을 극복해야 합니다. AWG5200의 전체 파형 발생 플러그 인 제품군은 기존 텍트로닉스 AWG 소프트웨어와 교차 호환됩니다. 즉, 설정 프로세스를 다시 학습할 필요가 없습니다. 또한, MATLAB 스크립트를 사용하여 테스트 설정을 자동화함으로써 보다 간편하면서 포괄적인 테스트 설정이 가능해집니다.

50 큐비트 시스템용 유선 IBM 저온 유지 장치 International Business Machines Corporation의 무료 사진

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