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Quantum Researchersツールキット+Labber | キーサイト

ソリューション概要

量子コンピュータの研究者は、単一量子ビット(Qubit)およびマルチ量子ビットのアーキテクチャーの性能を確認して、それを改善することにフォーカスしています。この研究では、量子コヒーレンス、クロストーク、量子ゲート、読み出し忠実度などの主要な指標の調査が必要になります。

キーサイト・テクノロジーとLab Control Scandinavia AB社は、単一量子ビットおよびマルチ量子ビットの研究ラボでの実験に使用できる高度な制御システムを開発しました。このソリューションにより多くの量子ビット実験を展開して、豊富な機能を使用して、量子物理のラボで行われるような、パルス制御、パルス整形、信号復調、フィードバックの実験を行うことができます。

量子ビット制御実験では、アーキテクチャー上のいくつかの経路を選択する必要があります。しかし、与えられたアーキテクチャー経路を選択する際には、各経路に関連する短期的および長期的な要素を考慮することが重要です。1つの方法として、複数のメーカーが提供する個別の測定コンポーネントを使用して、カスタム制御システムをデザイン/構築する方法があります。もう1つの方法は、Keysight Quantum Researchersツールキットなどの統合型制御ソリューションを使用する方法です。

個別の測定器は多くの場合、小規模の量子ビット実験に使用されます。しかし、この手法には、単一量子ビットからマルチ量子ビットの実験に移行する際に必要な拡張性が不足しています。測定器を制御する能力が制限されていると、実行できる実験の種類も制限される場合があります。例えば、ある測定器が信号位相コヒーレンスに同期できる場合でも、他の測定器が、超低遅延や、量子誤り訂正に必要なデシジョン/制御フィードバックループをサポートしていない場合があります。実験の規模がマルチ量子ビット動作になると、このアーキテクチャーは非常に高価になる可能性があります。さらに、制限されたラボ環境では、測定器によって占有される余分な物理スペースが問題になることもあります。

カスタムデザインの制御システムを使用すれば、現在の実験に最適化されたソリューションを実現できます。しかし、時間の経過に伴い、実験が進化したときに、別の経路での研究に対応するために必要な柔軟性が足りなくなります。このような制限によって、結局、ソリューションの拡張や新世代のカスタムソリューションが必要になります。このようなカスタムデザインまたは再デザインにかかるオーバーヘッドは、限られたリソースを大きく消費することになります。

キーサイトは、PXIeシャーシ/モジュールを使用した業界標準のアーキテクチャーに基づいた統合型制御システムを提供しています。小規模構成にも大規模構成にも対応できる柔軟性があり、ユーザープログラミングが可能なので、進化する研究要件に対応することができます。

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