Como controlar e ler qubits

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Estados de qubit de controle e medição

O controle e a leitura de qubits exigem geração de sinal programável, sequenciamento preciso de pulsos, sincronização temporal e aquisição coordenada em cada experimento. Para qubits supercondutores, pulsos de controle de micro-ondas são usados ​​para preparar e manipular o estado do qubit de acordo com uma sequência definida. Após a conclusão das operações de controle, um sinal de leitura é aplicado e a resposta resultante é adquirida para determinar o estado do qubit. Os engenheiros geralmente variam parâmetros de pulso, como tempo, amplitude, frequência e ordem da sequência, enquanto repetem a medição para avaliar como o qubit responde sob diferentes condições de operação.

A medição confiável de qubits depende da manutenção da sincronização entre controle, leitura e aquisição ao longo de ciclos experimentais repetidos. O fluxo de trabalho de medição deve coordenar a geração da forma de onda, o disparo, a temporização da leitura, a aquisição de dados e a visualização dos resultados, minimizando erros causados ​​por desalinhamentos temporais, deriva do sinal, ruído de leitura e condições de pulso inconsistentes. À medida que os experimentos escalam para mais canais e sequências de pulsos mais complexas, a temporização determinística, a execução repetível e o controle eficiente de parâmetros tornam-se cada vez mais importantes para a medição e comparação precisas do estado do qubit.

Solução para controle e leitura de qubits

Controle e leia qubits gerando sinais de controle e leitura programáveis, coordenando sequências de pulsos e sincronizando a aquisição com cada evento de medição. O Sistema de Controle Quântico da Keysight combina geração de sinais de micro-ondas, banda base e digitais com recursos de aquisição sincronizada, temporização e controle de experimentos para a execução de medições quânticas. Sequências de pulsos programáveis ​​permitem que os pesquisadores definam e variem as operações de controle e o tempo de medição, enquanto ferramentas gráficas de experimento e uma interface de programação de aplicativos (API) em Python específica para a área quântica oferecem suporte à configuração e automação de experimentos. A visualização de dados integrada fornece um ambiente comum para revisar medições repetidas de qubits e comparar resultados à medida que os parâmetros de pulso, temporização e experimento são ajustados.
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Veja o diagrama de blocos da solução de controle e leitura do qubit.

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