Comment faire évoluer les systèmes de contrôle multi-qubits

Solution évolutive de contrôle multi-qubits
+ Solution évolutive de contrôle multi-qubits

Contrôle multi-qubits synchronisé à grande échelle

La mise à l'échelle d'un système de contrôle multi-qubits nécessite d'étendre les ressources de génération de formes d'onde, d'acquisition et de contrôle numérique, tout en préservant la relation entre les canaux matériels et le dispositif quantique. Les ingénieurs doivent associer les canaux de contrôle et de lecture aux qubits, aux coupleurs et aux résonateurs de lecture, définir la connectivité des dispositifs et coordonner les séquences d'impulsions sur l'ensemble du matériel configuré. À mesure que de nouveaux canaux sont ajoutés, le système doit maintenir une synchronisation déterministe, les relations de phase, la coordination des déclenchements et une acquisition synchronisée afin que les opérations s’exécutent de manière cohérente d’un module à l’autre. La configuration de contrôle doit également rester organisée à mesure que des ressources sont ajoutées ou réaffectées. Ceci est particulièrement important lorsque les expériences font appel à des opérations de contrôle simultanées ou à une lecture distribuée, car le système doit continuer à s’adresser aux objets quantiques appropriés tout en préservant les relations de synchronisation définies par l’expérience.

Le passage d’un châssis unique à un contrôle quantique multi-châssis soulève des défis supplémentaires en matière de synchronisation et de configuration. Les horloges de référence, les signaux de déclenchement, les événements de synchronisation et la chronométrie des expériences doivent s’étendre à l’ensemble des châssis, tandis que le contrôle et l’acquisition doivent rester coordonnés. Des différences au niveau de la synchronisation des déclenchements, de la configuration des canaux, de l’état d’initialisation ou de la distribution des horloges peuvent entraîner des incohérences entre les ressources matérielles. Les ingénieurs doivent également pouvoir faire évoluer le contrôle et la lecture des qubits sans avoir à redéfinir l’expérience à chaque changement matériel. Un cadre de configuration cohérent permet de préserver les correspondances entre le matériel et les qubits, tandis que la synchronisation du contrôle quantique coordonne les horloges, les déclencheurs et la chronométrie entre les modules et les châssis. Cela favorise un contrôle quantique évolutif en garantissant des séquences reproductibles, une connectivité cohérente des dispositifs et une exécution coordonnée des expériences à mesure que le système s’étend.

Solution évolutive de contrôle multi-qubits

Faites évoluer le contrôle multi-qubits en étendant les ressources de génération de signaux, d’acquisition, de contrôle numérique et de synchronisation, tout en conservant des mappages matériels cohérents, la connectivité des dispositifs quantiques et la synchronisation des expériences. Le système de contrôle quantique Keysight associe un matériel modulaire de contrôle et de lecture à une configuration quantique qui mappe les canaux matériels physiques aux qubits, aux coupleurs et aux résonateurs de lecture, et définit la connectivité des dispositifs. À mesure que des modules et des châssis supplémentaires sont ajoutés, le matériel de synchronisation coordonne les horloges, les déclencheurs et les événements de synchronisation afin que la génération, le contrôle et l’acquisition des formes d’onde restent alignés à l’échelle du système. Cette architecture prend en charge le contrôle quantique multi-châssis tout en préservant la relation entre les ressources matérielles et les objets quantiques qu’elles contrôlent ou mesurent. Les ingénieurs peuvent étendre les capacités de contrôle et de lecture sans avoir à gérer chaque instrument indépendamment ni à reconfigurer le système pour chaque expérience. Ensemble, le matériel modulaire, le cadre de configuration et les capacités de synchronisation du contrôle quantique fournissent une base évolutive permettant d’augmenter le nombre de canaux tout en garantissant un contrôle et une lecture coordonnés des qubits, une exécution reproductible des impulsions et un comportement cohérent du système lors d’expériences quantiques à plus grande échelle.

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