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瑞士蘇黎世儀器推出量子計算測控一體機可計算少數量子位

2022-01-22 09:04:04 來源：澎湃新聞網

瑞士蘇黎世儀器(Zurich Instruments)推出全新SHFQC量子計算測控一體機。據該公司官網，SHFQC量子計算測控一體機能夠為6個超導量子位提供完整的室溫測控系統。它集成了SHFQA量子分析儀的功能，是蘇黎世儀器量子計算控制系統(QCCS)的一部分。

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在設計理念上，SHFQC提供了完整的量子位測控方案，可在單臺儀器中控制、讀取和執行快速反饋多達6個超導量子位。所有設置完全由軟件控制，并可以根據需要重新配置，以匹配實驗要求。對于更多的量子位數，可用多臺SHFQC對測控系統進行擴展，不僅能進行全局糾錯，而且可以局部反饋。

在功能上，這臺機器的工作頻率最高達到8.5GHz，擁有6個控制通道，1個讀取通道，可實時高保真鑒別qubit、qutrit和ququad的量子態，無需混頻器校準。因此，它的6個控制通道性能很高，可高保真操控單量子位門或雙量子位門，也可進行單發頻分復用量子位讀取，并可實現快速反饋或量子糾錯協議，延時300納秒(ns)。與QCCS系統的其它儀器一樣，SHFQC的所有通道都能在微波頻段工作，頻譜純度高和穩定性強，脈沖長度可以很短，頻率可根據量子位來調控。

作為QCCS的一部分，SHFQC可以很方便地集成到新系統或已有系統中，與其他設備結合，最多18臺。并可借助LabOne、LabOne QCCS和Python APl等配套軟件來控制儀器。借助這些直觀的測控工具，幫助完成復雜的任務，如系統自動調諧或執行復雜算法，從而提升系統運行時間和測量速度。

SHFQC量子計算測控一體機在單臺儀器中處理量子位信息，是此次蘇黎世儀器推出的SHFQC最大的優勢，有助于降低延遲并提高靈活性，這或將成為局部反饋算法成功的關鍵，比如快速主動重置和快速輔助量子位重置。

隨著超導量子處理器的日趨成熟，量子位測控技術未來有望標準化。這可能引領量子位測控技術從分散設計向更加工程化的商業解決方案轉變。目前，一些大型量子計算系統已具有不錯的性能，功能全面，配置快速，操作直觀。但僅能計算少數量子位的小型系統往往被忽略。

瑞士蘇黎世儀器量子技術應用科學家Tobias Thiele表示，“SHFQC將新一代QCCS系統延伸到小型的量子計算系統中。現在，計算少數量子位的研究人員也能夠從專為量子計算測控研發的高性能電子設計中獲益，比如無需混頻校準的上下變頻技術。但SHFQC依然可以擴展到更大的量子計算系統，因為多個SHFQC可以與QCCS系統的其他儀器結合使用，以支持更多的量子位。”

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關鍵詞：通信技術瑞士蘇黎世儀器推出量子計算測控一體機可計算