UHFQA量子分析儀是市場(chǎng)上僅有的一款可并行、高速和高保真度讀取多至10個(gè)超導(dǎo)或自旋量子比特的儀器。UHFQA覆蓋的頻率寬度為1.2GHz (±600MHz),時(shí)間分辨率在納秒量級(jí)。UHFQA擁有2個(gè)輸入通道和2個(gè)輸出通道,用于IQ調(diào)制操作。得益于低延遲的信號(hào)處理鏈路 (包含匹配濾波器、實(shí)時(shí)矩陣操作,以及量子態(tài)鑒別),UHFQA與其它QCCS儀器并用時(shí),可支持擁有100個(gè)甚至更多量子比特的量子計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。
主要特點(diǎn)
? 1.8GSa/s, ±600MHz測(cè)量范圍(單邊調(diào)制)
? 12位雙通道輸入,14位雙通道AWG
? 可并行讀取最多10個(gè)量子比特
? 可設(shè)置匹配濾波器、信號(hào)調(diào)理、串?dāng)_抑制和閾值判定
? LabOne?控制軟件和API支持(Python、C、MATLAB?、LabVIEW? 和 .NET
產(chǎn)品亮點(diǎn)
①高保真度、高速量子比特讀取
UHFQA量子分析儀以脈沖式測(cè)量待測(cè)樣品的透射幅度和相位,并通過脈沖整形和匹配濾波器來優(yōu)化測(cè)量信噪比。通過任意波形發(fā)生器產(chǎn)生特定的波形可最小化待測(cè)樣品的振蕩響應(yīng)。UHFQA數(shù)字濾波器的階躍響應(yīng)可由可編程的權(quán)重函數(shù) (4 kSa/濾波器)來設(shè)定,因此可完全匹配待測(cè)樣品的瞬時(shí)響應(yīng)。相對(duì)于簡(jiǎn)單的非權(quán)重積分方案,使用合適的匹配濾波器可顯著提高測(cè)量的信噪比。
②可擴(kuò)展的量子設(shè)備
在單個(gè)微波線路上測(cè)量10個(gè)量子比特要求優(yōu)化低溫放大鏈路。可配置的10x10矩陣信號(hào)處理器能夠抑制串?dāng)_,從而降低對(duì)器件制造公差的要求。UHFQA量子分析儀可與HDAWG結(jié)合使用構(gòu)成完全同步的儀器層,用于量子堆棧中的量子態(tài)控制和讀出。低延遲的32位DIO接口可實(shí)現(xiàn)多量子態(tài)的前饋,特別是用于量子糾錯(cuò)。
③儀器控制軟件和編程工具
UHFQA可以通過LabOne及APIs(Python、C、MATLAB?、 LabVIEW?、及 .NET)來控制。Python的擴(kuò)展范例庫(kù)便于用戶將其直接集成到已有的測(cè)量框架。LabOne數(shù)據(jù)服務(wù)器提供了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化和數(shù)據(jù)處理功能,因此軟件的用戶部分簡(jiǎn)單且易維護(hù)。
可選選件 — UHFQA-DIG數(shù)字化儀選件
UHFQA-DIG數(shù)字化儀擴(kuò)展了標(biāo)準(zhǔn)示波器的功能,擁有12位分辨率和1.8GSa/s的采樣率,可與商用獨(dú)立雙通道高分辨率數(shù)字化儀相媲美。
主要特點(diǎn)
? 2 個(gè)信號(hào)輸入通道,12 位,1.8 GSa/s
? 每通道 128 MSa 內(nèi)存
? 雙蹤示波器,帶 FFT 功能
? 分段采集存儲(chǔ),最多可達(dá) 32768 幀
? 快速、連續(xù)的數(shù)據(jù)流
? 硬件觸發(fā)引擎提供附加觸發(fā)輸入
? 附加通道:輔助輸出 (Aux Out)、AWG 觸發(fā)和標(biāo)記輸出
? 所有功能均可在 LabOne? 用戶界面和 API 環(huán)境下使用
量子測(cè)量單元 | |
濾波器內(nèi)存 | 4096 采樣點(diǎn)/通道 |
實(shí)時(shí)矩陣操作 | 1× 通道補(bǔ)償 (2×2 實(shí)數(shù)) |
10× 旋轉(zhuǎn) (2×2 實(shí)數(shù)) | |
1x 串?dāng)_抑制 (10×10 復(fù)數(shù)) | |
矩陣元素 | 范圍 -1 至 +1 |
分辨率 < 20e-6 | |
數(shù)據(jù)記錄器 | 內(nèi)存 1 MSa |
最多 217 次平均 | |
監(jiān)視器內(nèi)存 | 4096 采樣點(diǎn)/通道, 2 通道 |
監(jiān)視器平均次數(shù) | 最多 215 次平均 |
統(tǒng)計(jì)單元 | 比特模式下邏輯為 1 的次數(shù) |
比特模式下躍遷發(fā)生的次數(shù) | |
信號(hào)輸入 | |
頻率范圍 | DC - 600 MHz |
輸入阻抗 | 50 Ω 或 1 MΩ || 18 pF |
輸入電壓噪聲 | 4 nV/√Hz ( > 100 kHz時(shí)) |
輸入范圍 | ±10 mV 至 ±1.5 V |
A/D 轉(zhuǎn)換 | 12 位, 1.8 GSa/s |
任意波形發(fā)生器 | |
通道數(shù) | 2 |
標(biāo)記 | 2個(gè)/通道 |
D/A 轉(zhuǎn)換 | 14 位, 1.8 GSa/s |
輸出范圍 | ±150 mV, ±1.5 V (高阻) |
-12.5 dBm, +7.5 dBm (50 Ω 負(fù)載) | |
波形內(nèi)存 | 128 MSa/通道 (內(nèi)存) |
32 kSa/通道 (高速緩存) |
? 超導(dǎo)量子比特
? 半導(dǎo)體自旋量子比特
? 量子計(jì)算
? 超導(dǎo)量子比特
? 半導(dǎo)體自旋量子比特
? 頻分復(fù)用讀取
? 單發(fā)量子比特讀取
? 主動(dòng)量子比特重置
? 量子比特光譜
? 拉比振蕩