PQSC 可编程量子系统控制器

简介

Zurich Instruments 的可编程量子系统控制器 PQSC，是一款用于操控所有 QCCS 仪器以实现多量子比特 (多达 100 个) 量子计算的控制器。PQSC 提供的 ZSync 低延迟实时通信链，专为量子计算设计：PQSC突破了传统控制方式的局限，使快速自动化量子比特校准的常规化成为现实。PQSC 的 FPGA 型号是功能强大的 Xilinx UltraScale+。直接对 FPGA 进行编程配置，并通过开发经过优化的新信号处理方案，可以实现更为复杂的功能，例如在特定的量子算法和量子计算机架构中进行快速启动和纠错等。

PQSC 拥有 18 个 ZSync 接口，用于连接 Zurich Instruments 的 SHFSG 或 HDAWG, 和 SHFQA，分别用于量子比特的控制和读取。UHFQA 可以通过 32 位 DIO 接口与 HDAWG 通信，进而通过 HDAWG 连接到 PQSC。可扩展的架构可用于实现超过 100 个 AWG 通道的精准同步，并提供状态监控，确保量子比特操控的质量和可靠性。ZSync 链路可同步所有仪器并将整个系统时钟控制在亚纳秒量级。ZSync 接口提供了一个双向的数据传递接口，可将量子比特读取结果送至 PQSC 做集中处理，也可发出触发信号控制下位仪器做出同步响应。ZSync 链路具有严格的实时信号特性：所有数据传输的时间精度可准确到一个时钟周期，因而可以实现实验中的快速调试、故障解析和纠错。LabOne 控制软件为用户提供控制所有仪器的高级界面，并支持多种 API，如 Python、LabVIEW™、C、MATLAB®、及 .NET。

主要特点

• 可操控多达 100 个量子比特
• 可同步多达 18 台 HDAWG, 即 144 个模拟输出通道
• 通信延时 < 100 ns
• 用户可编程 FPGA Xilinx® UltraScale+ XCZU15EG-2I
• LabOne® 控制软件和各种应用开发接口 (API)，包括Python、C、MATLAB®、LabVIEW™， 以及 .NET

应用

• 量子计算
• 量子模拟: 中性原子阱
• 量子纠错
• 量子比特主动复位

规格：

FPGA

处理器和内存

时钟

接口和其他