Программируемый контроллер квантовой системы PQSC

Программируемый контроллер квантовой системы PQSC
Программируемый контроллер квантовой системы PQSC

Программируемый контроллер квантовой системы Zurich Instruments PQSC объединяет инструментарий, необходимый для квантовых компьютеров до 100 кубит и выше. Его коммуникационные связи с низкой задержкой в реальном времени ZSync предназначены специально для квантовых вычислений; PQSC отменяет практические ограничения традиционных подходов к управлению, делая автоматизированными и быстрыми процедуры калибровки кубит реальностью. Программируемый доступ к мощному процессору Xilinx UltraScale+ FPGA, является основой для разработки новых и оптимизированных решений обработки для быстрой настройки и коррекции ошибок, адаптированных к конкретному алгоритму и используемой компьютерной архитектуре.

Ключевые особенности PQSC

  • Контроль до 100 кубит
  • Синхронизация до 18 HDAWGs, т.е. до 144 выходных каналов
  • Задержка связи < 100 нс
  • Адаптация через пользовательский доступ к FPGA Xilinx ®UltraScale+™ XCZU15EG-2I
  • Программное обеспечение для управления LabOne ® (Windows и Linux) и API для LabVIEW, Python, C, MATLAB, .NET

Использование PQSC

  • Сверхпроводящие кубиты
  • Полупроводниковые спин кубиты
  • Кубиты запертых ионов

Описание PQSC

PQSC поставляется с 18 портами ZSync для подключения Zurich Instruments HDAWG для управления кубитами и UHFQA для считывания кубитов. Масштабируемая архитектура поддерживает установки для более, чем 100 точно синхронизированных каналов AWG и обеспечивает мониторинг состояния для обеспечения качества и надежности подпрограмм настройки кубитов. Связи ZSync распределяют сигнал системного тактового генератора среди всех приборов и синхронизируют все приборы до субнаносекундного уровня. Далее они предоставляют двунаправленный интерфейс данных для отправки результатов считывания кубитов в PQSC для централизованной обработки, а также для отправки триггерных сигналов в подчиненные инструменты для инициирования синхронизированных действий. Связи ZSync придерживаются строгого поведения в режиме реального времени, все передачи данных предсказуемы с точностью до одного тактового цикла. Это позволяет реализовать процедуры быстрой настройки, синдромного декодирования и исправления ошибок. Управляющее ПО LabOne обеспечивает высокоуровненвый интерфейс ко всем приборам в системе и поставляется с API для LabVIEW, Python, C, MATLAB, .NET.

Технические характеристики PQSC

ПЛИС

Тип

Xilinx ® UltraScale+ ™ XCZU15EG-2I

Ячейки системной логики

747 k

Триггеры блока управления логикой

682k

Блоки управления таблицами поиска

341k

Срезы ЦСП

3,528

Блок ОЗУ

26,2 Мб

Ultra ОЗУ

31,5 Мб

Процессоры и память

Прикладной процессор

Quad ARM® Cortex TM-A53 до 1333 МГц

Процессор реального времени

Dual ARM® Cortex TM-R5 до 533 МГц

Память SDRAM

4 ГБ DDR4 с ECC

Тактовый сигнал

Входная частота

автоопределение 10 МГц / 100 МГц

Тип входа

50 Ом, разъем SMA

Выходная частота

переключаемая 10 МГц / 100 МГц

Амплитуда выходного сигнала

> 1 Вп-п в нагрузку 50 Ом

Подключение и другие

Подключение к хосту

LAN / Ethernet, 1 Гбит /
USB 3.0
JTAG через USB 2.0 для доступа к Xilinx ® ChipScope™️

Подключение устройства

18 портов ZSync

Пропускная способность связи ZSync

исходящий поток 200 МБ/с
 входящий поток 100 МБ/с

Задержка связи ZSync

<100 нс

Триггер

2 триггерных входа, 2 триггерных выхода,
 3,3 В TTL на разъеме SMA

Цифровой ввод/вывод

32 бит, 3,3 В TTL, общее назначение

Компания также предоставляет следующие услуги:

  • Вы ставите нам задачу по измерениям, мы подбираем для Вас несколько вариантов ее решения с обоснованием каждого варианта.
  • Комплектуем измерительную систему в соответствии с Вашими требованиями и предоставляем спецификацию и/или техническое задание, технико-коммерческое предложение.
  • Проводим для Вас демонстрацию работы системы и предоставляем Вам возможность провести тестовые измерения.
  • Предоставим Вам оборудование во временное пользование, если срок поставки заказанного Вами оборудования не удовлетворяет Вашим требованиям по сроку поставки.
  • Проведем первичную поверку и пуско-наладку поставленной измерительной системы.
  • Обучим Ваш персонал работе на поставленном оборудовании.
  • В течение гарантийного срока обеспечим быстрый и качественный ремонт Вашего оборудования. По запросу заказчика, подтвердим качество ремонта свидетельством о поверке.
  • Ответим на все Ваши вопросы, возникающие в процессе эксплуатации приборов.
  • Проконсультируем по вопросам выбора программного обеспечения САПР для ВЧ/СВЧ устройств и систем моделирования, поставим ПО САПР и окажем техническую поддержку.
  • Обеспечим расширение возможностей имеющегося у Вас оборудования за счет поставки обновления микропрограммного обеспечения.
  • Мы работаем на рынке контрольно-измерительного оборудования уже более 15-ти лет и рассчитываем на долгосрочное сотрудничество с нашими заказчиками.