Keysight treibt Quanten-Engineering mit neuer Systemsimulationslösung voran 

Keysight Technologies, Inc. (NYSE: KEYS) hat heute Quantum System Analysis vorgestellt, eine bahnbrechende Lösung für die elektronische Entwurfsautomatisierung (EDA), mit der Quanteningenieure Quantensysteme auf Systemebene simulieren und optimieren können. Diese neue Funktion stellt eine bedeutende Erweiterung des Keysight-Portfolios für Quanten-EDA dar, zu dem bereits Quantum Layout, QuantumPro EM und Quantum Circuit Simulation gehören. Die Ankündigung erfolgt zu einem entscheidenden Zeitpunkt für die Branche, insbesondere nach der Verleihung des Physik-Nobelpreises 2025, der die Fortschritte bei supraleitenden Quantenschaltungen würdigt – einem Kernbereich der neuen Lösung von Keysight.

Die Quantenanalyse auf Systemebene stellt aufgrund der Komplexität der Integration verschiedener physikalischer Bereiche – Elektromagnetismus, Schaltkreise und Quantendynamik – in eine einheitliche Simulationsumgebung seit Langem eine Herausforderung dar. Traditionelle Ansätze basieren häufig auf fragmentierten Werkzeugen und wiederholten Kryoexperimenten, was zeitaufwändig und kostspielig ist. Keysights Quantensystemanalyse schließt diese Lücke durch eine kohärente Plattform, die die frühzeitige Validierung von Quantensystemdesigns ermöglicht, Entwicklungszyklen verkürzt und das Vertrauen in die Designs stärkt.

Quantum System Analysis befähigt Forscher, den Quanten-Workflow von den anfänglichen Designphasen bis hin zu Experimenten auf Systemebene zu simulieren, wodurch die Abhängigkeit von kostspieligen kryogenen Tests verringert und die Validierungszeit verkürzt wird. Dieser integrierte Ansatz unterstützt Simulationen von Quantenexperimenten und umfasst Tools zur Optimierung der Eingangskabel von Dilutionskühlschränken hinsichtlich thermischen Rauschens und der Abschätzung der Qubit-Temperatur.

Die Quantensystemanalyse führt zwei grundlegende Merkmale ein:

• Zeitdynamik-Simulator: Modelliert die zeitliche Entwicklung von Quantensystemen mithilfe von Hamilton-Operatoren, die aus elektromagnetischen oder Schaltungssimulationen abgeleitet werden. Dies ermöglicht die präzise Simulation von Quantenexperimenten wie Rabi- und Ramsey-Pulsen und hilft Forschern, das Verhalten von Qubits im Zeitverlauf zu verstehen.
• Designprogramm für Eingangsleitungen von Verdünnungskühlschränken: Ermöglicht die präzise Modellierung von Kryostat-Eingangsleitungen zu Qubits und damit die Analyse des thermischen Rauschens sowie die effektive Schätzung der Qubit-Temperatur. Durch die Simulation der Eingangsarchitektur des Kühlschranks können Ingenieure den Verlust thermischer Photonen minimieren und die Systemgenauigkeit verbessern.

Chris Mueth, Senior Director für neue Märkte bei Keysight, sagte: „Die Quantensystemanalyse markiert die Vollendung eines wirklich einheitlichen Workflows für das Quantendesign, der elektromagnetische und Schaltungsmodellierung nahtlos mit umfassender Systemsimulation verbindet. Durch die Verknüpfung dieser Bereiche entfällt die Notwendigkeit fragmentierter Toolchains und wiederholter Tieftemperaturtests, was schnellere Innovationen und mehr Vertrauen in die Entwicklung von Quantensystemen ermöglicht.“

Mohamed Hassan, Leiter der Abteilung Quantenlösungsplanung bei Keysight, sagte: „Die Quantensystemanalyse ist ein Quantensprung für die Beschleunigung von Quanteninnovationen. Durch die frühzeitige Anwendung von Simulationen reduzieren wir den Bedarf an wiederholten Kryoexperimenten und ermöglichen es Forschern, Systemdesigns früher im Entwicklungszyklus zu validieren.“

Quantum System Analysis ist als Teil der Advanced Design System (ADS) 2026 Plattform von Keysight verfügbar und ergänzt bestehende Quanten-EDA-Lösungen. Sie unterstützt supraleitende Qubit-Plattformen und ist auf andere Modalitäten wie Spin-Qubits erweiterbar, was sie zu einer vielseitigen Wahl für Quanten-F&E-Teams macht.

Ressourcen:

• Webseite: Analyse von Quantensystemen
• Webseite: Quantenelektronik-Designsoftware: Quantum EDA
• Bootcamp: Herausforderungen im supraleitenden Quantendesign

Über Keysight Technologies   

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