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SHFQA 8.5 GHz 量子分析儀

簡(jiǎn)介：

瑞士Zurich Instruments的SHFQA量子分析儀是一款獨(dú)立單體儀器，具備完整的實(shí)時(shí)量子態(tài)讀取功能，最多可讀取64個(gè)超導(dǎo)和自旋量子比特。SHFQA的頻率范圍為DC - 8.5GHz，瞬時(shí)帶寬為1GHz，且無需混頻器校準(zhǔn)。SHFQA憑借先進(jìn)的定序器和低延遲信號(hào)處理鏈，包含匹配濾波和結(jié)果關(guān)聯(lián)運(yùn)算，能夠以最佳的信噪比和最低的延遲實(shí)現(xiàn)多量子態(tài)鑒別。

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產(chǎn)品特點(diǎn) 產(chǎn)品參數(shù) 應(yīng)用領(lǐng)域功能圖解相關(guān)下載相關(guān)產(chǎn)品

產(chǎn)品特點(diǎn)

主要特點(diǎn)

? 頻率范圍：DC - 8.5GHz

? 1GHz瞬時(shí)帶寬，無需混頻器校準(zhǔn)

? 2或4個(gè)讀取通道，可讀取多達(dá)64個(gè)量子比特

? 實(shí)時(shí)信號(hào)處理，包含匹配濾波器和多量子態(tài)鑒別

? 14位輸入輸出分辨率

? 4GSa/s輸入采樣率，6GSa/s輸出采樣率

? 控制軟件包括：LabOne?和LabOne Q或Python、C、MATLAB?，LabVIEW?和.NET的應(yīng)用程序接口（API）

產(chǎn)品亮點(diǎn)

①高保真度快速讀取

SHFQA通過脈沖測(cè)量方式來確定被測(cè)設(shè)備的傳輸幅度和相位。SHFQA通過兩種方法最大化信噪比（SNR）：脈沖整形和匹配濾波。使用任意波形發(fā)生器進(jìn)行脈沖整形，即使對(duì)于響應(yīng)速度較慢的設(shè)備，也可以最大程度地縮短振鈴時(shí)間。

②可擴(kuò)展的量子比特讀取儀器

通過任意波形發(fā)生器中的存儲(chǔ)模塊 (最多16個(gè))按時(shí)間交錯(cuò)方式讀取和觸發(fā)qubit，qutrit或quaquad的讀取。用戶可以選擇2或4個(gè)讀取通道，并將2通道版本的積分器的數(shù)目從8個(gè)擴(kuò)展到16個(gè)。為了實(shí)現(xiàn)高集成度，SHFQA可以與其他儀器共用操作界面，以實(shí)現(xiàn)快速有效的量子比特復(fù)位。對(duì)于多量子比特系統(tǒng)，可以通過將多個(gè)SHFQA，SHFSG，HDAWG，HDIQ和QHub組合在一起，以形成可擴(kuò)展的量子計(jì)算控制系統(tǒng)（QCCS）。

③無需混頻器校準(zhǔn)的頻率上轉(zhuǎn)換，高達(dá)8.5GHz

當(dāng)讀取耦合至相同諧振腔的多個(gè)量子比特的量子態(tài)時(shí)，由于SHFQA的雙超外差上變頻方案采用的是濾波而不是干涉的方法，因此頻帶更寬，相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)的IQ混頻方案其線性度更優(yōu)。SHFQA即使只用于輸出單一頻率，其雜散也低于使用標(biāo)準(zhǔn)的IQ混頻方案，因此可實(shí)現(xiàn)開機(jī)即用。

④量子系統(tǒng)控制軟件

LabOne Q控制軟件是QCCS的重要組成部分，它可以將SHFQA完全整合到新的或現(xiàn)有的設(shè)備。SHFQA可以完全通過 LabOne 和 API (Python，C，MATLAB?，LabVIEW? 和 .NET 進(jìn)行操控。

可選選件 — SHFQA-16W積分權(quán)重?cái)U(kuò)展選件

SHFQA-16W積分權(quán)重?cái)U(kuò)展選件提升了2通道SHFQA量子分析儀的讀取能力。利用16個(gè)積分權(quán)重單元，用戶可以定義16個(gè)匹配濾波器來分析同等數(shù)量的讀取信號(hào)的響應(yīng)。

主要特點(diǎn)

? 積分權(quán)重單元數(shù)目由每通道8個(gè)增加到16個(gè)

? 波形存儲(chǔ)器數(shù)目由每通道8個(gè)增加到16個(gè)

? 每個(gè)通道可最多讀取16個(gè)qubit，8個(gè)qutrit或5個(gè)ququad

產(chǎn)品參數(shù)

信號(hào)輸入
RF 輸入通道數(shù)量	2 或 4
頻率范圍	RF：0.5 - 8.5 GHz
頻率范圍	LF：DC - 800 MHz
瞬時(shí)帶寬	1GHz
輸入阻抗	50Ω
輸入電壓噪聲	< 2.2 nV/√Hz (<-160dBm/Hz) @ -50dBm
輸入范圍（dBm）	RF：-50dBm 至 10dBm
輸入范圍（dBm）	LF： -30dBm 至 10dBm
A/D 轉(zhuǎn)換	14位，4GSa/s
量子比特測(cè)量單元
匹配濾波器	4通道選項(xiàng)：16個(gè)復(fù)數(shù)濾波器/讀出通道
	2通道選項(xiàng)：8個(gè)復(fù)數(shù)濾波器/讀出通道（通過SHFQA-16W選件可擴(kuò)展到16個(gè)）
	每個(gè)濾波器的每個(gè)正交量可包含4096個(gè)存儲(chǔ)樣本
多量子態(tài)鑒別	最多4個(gè)鑒別器
數(shù)據(jù)記錄儀	存儲(chǔ)容量：2¹⁹個(gè)樣本，最多2¹⁶次平均
信號(hào)監(jiān)視器	存儲(chǔ)容量：監(jiān)視1個(gè)通道時(shí)2¹⁸個(gè)復(fù)數(shù)樣本，監(jiān)視2個(gè)通道時(shí)2¹⁷個(gè)樣本，監(jiān)視3或4個(gè)通道時(shí)2¹⁶個(gè)樣本
信號(hào)監(jiān)視器	平均次數(shù)：最多2¹⁶次平均
信號(hào)輸出
RF 輸出通道數(shù)	2 或 4
頻率范圍	RF：0.5 - 8.5 GHz
頻率范圍	LF：DC - 800 MHz
瞬時(shí)帶寬	1.0GHz
輸出阻抗	50Ω
輸出范圍 (dBm)	RF：-50dBm 至 10dBm
輸出范圍 (dBm)	LF： -30dBm 至 5dBm
數(shù)模轉(zhuǎn)換	14位，6GSa/s
讀取脈沖發(fā)生器
任意波形發(fā)生器數(shù)量	每個(gè)讀取通道1個(gè)（總共2個(gè)或4個(gè)）
時(shí)序功能	高級(jí)時(shí)序（循環(huán)，分支），命令表，高級(jí)觸發(fā)控制 (交錯(cuò)讀取功能)
波形存儲(chǔ)器模塊1	4通道配置：每通道總?cè)萘?4kSa，即16個(gè)單元，每單元4kSa
	2通道配置：每通道總?cè)萘?2kSa，即8個(gè)單元，每單元4kSa
	2通道配置(包含SHFQA-16W選件)：每通道總?cè)萘?4kSa，即16個(gè)單元，每單元4kSa
振蕩器	所有讀取通道共享1個(gè)振蕩器，振蕩器的頻率和相位實(shí)時(shí)可控。僅用于頻譜 (Spectroscopy) 模式。
標(biāo)記輸出通道數(shù)	2
觸發(fā)輸入通道數(shù)	2
一般規(guī)格
讀取通道數(shù)	2 或 4
外型尺寸	449 x 460 x 145 mm（19英寸機(jī)架）
外型尺寸	17.6 x 18.1 x 5.7 英寸
重量	15公斤（33磅）
電源供應(yīng)	交流電：100V - 240V，50/60 Hz
連接器	前后面板上的SMA用于觸發(fā)，信號(hào)和外部時(shí)鐘
	32位DIO
	2個(gè)ZSync接口
	LAN或以太網(wǎng)，1Gbit/s
	USB 3.0
	維護(hù) USB
1 所有波形存儲(chǔ)模塊均可自由配置和觸發(fā)。

應(yīng)用領(lǐng)域

量子計(jì)算應(yīng)用

? 單發(fā)色散量子態(tài)讀取

? 射頻反射法讀取量子比特

? 頻率復(fù)用量子態(tài)讀取

? 共振光譜

? 低延遲和全局反饋式量子糾錯(cuò)

支持的量子比特類型

? 超導(dǎo)量子比特

? 自旋量子比特

? 運(yùn)用2量子態(tài)，3量子態(tài)和和4量子態(tài)的量子比特

其他應(yīng)用

? 放大器噪聲表征

? 第三方IQ混頻器校準(zhǔn)

功能圖解

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SHFQA 量子分析儀-中文資料
SHFQA 8.5GHz 量子分析儀彩頁

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