瑞士苏黎世仪器推出量子计算测控一体机可计算少数量子位

2022-01-22 09:04:04 来源：澎湃新闻网

瑞士苏黎世仪器(Zurich Instruments)推出全新SHFQC量子计算测控一体机。据该公司官网，SHFQC量子计算测控一体机能够为6个超导量子位提供完整的室温测控系统。它集成了SHFQA量子分析仪的功能，是苏黎世仪器量子计算控制系统(QCCS)的一部分。

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在设计理念上，SHFQC提供了完整的量子位测控方案，可在单台仪器中控制、读取和执行快速反馈多达6个超导量子位。所有设置完全由软件控制，并可以根据需要重新配置，以匹配实验要求。对于更多的量子位数，可用多台SHFQC对测控系统进行扩展，不仅能进行全局纠错，而且可以局部反馈。

在功能上，这台机器的工作频率最高达到8.5GHz，拥有6个控制通道，1个读取通道，可实时高保真鉴别qubit、qutrit和ququad的量子态，无需混频器校准。因此，它的6个控制通道性能很高，可高保真操控单量子位门或双量子位门，也可进行单发频分复用量子位读取，并可实现快速反馈或量子纠错协议，延时300纳秒(ns)。与QCCS系统的其它仪器一样，SHFQC的所有通道都能在微波频段工作，频谱纯度高和稳定性强，脉冲长度可以很短，频率可根据量子位来调控。

作为QCCS的一部分，SHFQC可以很方便地集成到新系统或已有系统中，与其他设备结合，最多18台。并可借助LabOne、LabOne QCCS和Python APl等配套软件来控制仪器。借助这些直观的测控工具，帮助完成复杂的任务，如系统自动调谐或执行复杂算法，从而提升系统运行时间和测量速度。

SHFQC量子计算测控一体机在单台仪器中处理量子位信息，是此次苏黎世仪器推出的SHFQC最大的优势，有助于降低延迟并提高灵活性，这或将成为局部反馈算法成功的关键，比如快速主动重置和快速辅助量子位重置。

随着超导量子处理器的日趋成熟，量子位测控技术未来有望标准化。这可能引领量子位测控技术从分散设计向更加工程化的商业解决方案转变。目前，一些大型量子计算系统已具有不错的性能，功能全面，配置快速，操作直观。但仅能计算少数量子位的小型系统往往被忽略。

瑞士苏黎世仪器量子技术应用科学家Tobias Thiele表示，“SHFQC将新一代QCCS系统延伸到小型的量子计算系统中。现在，计算少数量子位的研究人员也能够从专为量子计算测控研发的高性能电子设计中获益，比如无需混频校准的上下变频技术。但SHFQC依然可以扩展到更大的量子计算系统，因为多个SHFQC可以与QCCS系统的其他仪器结合使用，以支持更多的量子位。”

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关键词：通信技术瑞士苏黎世仪器推出量子计算测控一体机可计算