Presto是一款面向量子技術(shù)前沿應(yīng)用的射頻任意波形信號生成與分析測試平臺,該系統(tǒng)集成16路射頻輸入端口、16路射頻輸出端口以及4路數(shù)字輸入/輸出端口,所有通道均通過超高穩(wěn)定度時鐘源實現(xiàn)精確同步。平臺采用雙模式固件架構(gòu):連續(xù)波模式支持多頻段激勵與相干解調(diào),適用于量子態(tài)光譜分析;脈沖序列模式可執(zhí)行納秒級精度的脈沖編排與實時分析,滿足量子系統(tǒng)操控與態(tài)讀取的嚴(yán)格時序要求,為多通道相位相干信號的復(fù)雜實驗提供高度可配置的解決方案。
特點:
– 最大頻率:10 GHz
– 瞬時分析帶寬:1 GHz
– 反饋延遲:200 ns
– 直接數(shù)字合成技術(shù)(無需模擬IQ混頻器)
– 全端口相位相干性
– 工作模式包含:
脈沖序列發(fā)生器
連續(xù)波形模式可實現(xiàn)192個頻率鎖定
FFT頻譜分析
選型參考:
型號 | Presto-8 | Presto-16 |
射頻輸入通道 | 8×SMA (14位,5 GS/s) | 16×SMA (14位,2.5 GS/s) |
射頻輸出通道 | 8×SMA (14位,10 GS/s) | 16×SMA (14位,10 GS/s) |
模塊化模擬前端選配 | 支持以2個端口為配對單元進行定制 | 支持以4個端口為一組進行獨立配置 |
備注:
模塊化模擬前端:可定制Presto射頻輸入/輸出端口的模擬性能
(1)8通道系統(tǒng) Presto-8
特點:
– 8路射頻ADC + 8路射頻DAC
– 16路直流偏置輸出,2路連續(xù)波輸出(最高15GHz),4路觸發(fā)輸入/輸出
(2)16通道系統(tǒng) Presto-16
特點:
– 16路射頻ADC + 16路射頻DAC
– 16路直流偏置輸出,2路連續(xù)波輸出(最高15 GHz),4路觸發(fā)輸入/輸出
(3)支持超大規(guī)模擴展
特點:
– 通過Metronomo時鐘同步器實現(xiàn):
– 最多可實現(xiàn)7臺Presto設(shè)備的時相頻全域穩(wěn)定
工作模式:
(1)脈沖序列發(fā)生器
通過脈沖模式組合基礎(chǔ)模塊生成復(fù)雜任意波形,采用同步時序控制實現(xiàn)信號采集、分析與反饋的相干記錄,最終通過板載參數(shù)掃描與零開銷交錯平均完成實驗。
技術(shù)特點:
– 2 ns序列分辨率
– 單序列支持 >1萬個事件
– 200 ns反饋延遲
– 雙模式:原始數(shù)據(jù)采集/模板匹配
– 全序列輸入/輸出端口相位相干性
– 板載實時平均與多維參數(shù)步進控制
(2)多頻連續(xù)波模式
多頻連續(xù)波信號發(fā)生與鎖定式IQ響應(yīng)解調(diào)
技術(shù)特點:
– 192個獨立生成器/解調(diào)器
– 獨立調(diào)控幅頻相參數(shù)
– 無間隙解調(diào)技術(shù)
– 可編程實時反饋系統(tǒng)
(3)超大規(guī)模并行FFT
頻譜模式下的海量并行快速傅里葉變換(FFT)/功率譜密度(PSD)/互功率譜密度(CPSD)測量
技術(shù)特點:
– 單設(shè)備同步測量數(shù)千頻率
– FFT/PSD/CPSD無間隙測量
– 相位相干任意波形生成
– 全輸入輸出端口相位相干
– 集成任意波形生成功能
(4)智能控制系統(tǒng)
技術(shù)特點:
– Python API:簡潔強大
– 豐富的教程案例庫
– 兼容行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)框架
– 門控量子計算
– 連續(xù)變量量子計算
– 超導(dǎo)量子比特、NV色心、光子學(xué)、囚禁離子與原子系統(tǒng)
– 量子密鑰分發(fā)
– 傳感器陣列
– 互調(diào)光譜分析
– 掃描探針顯微技術(shù)
– 物理學(xué)研究
性能特性
輸出功率范圍
最大輸出功率的測量采用羅德與施瓦茨FSW頻譜分析儀配合校準(zhǔn)電纜完成,測試時輸出端以滿功率驅(qū)動(信號幅度設(shè)置為0 dBFS,DAC工作電流設(shè)定為40.5 mA)。作為對比,測試結(jié)果圖中同時顯示了XM655分線板僅使用隔直電容(未配置巴倫變壓器)時的輸出功率曲線測量數(shù)據(jù)。