主要特点
‒ 频率范围:DC - 8.5GHz
‒ 1GHz瞬时带宽,无需混频器校准
‒ 2或4个读取通道,可读取多达64个量子比特
‒ 实时信号处理,包含匹配滤波器和多量子态鉴别
‒ 14位输入输出分辨率
‒ 4GSa/s输入采样率,6GSa/s输出采样率
‒ 控制软件包括:LabOne®和LabOne Q或Python、C、MATLAB®,LabVIEW™和.NET的应用程序接口(API)
产品亮点
①高保真度快速读取
SHFQA通过脉冲测量方式来确定被测设备的传输幅度和相位。SHFQA通过两种方法最大化信噪比(SNR):脉冲整形和匹配滤波。使用任意波形发生器进行脉冲整形,即使对于响应速度较慢的设备,也可以最大程度地缩短振铃时间。
②可扩展的量子比特读取仪器
通过任意波形发生器中的存储模块 (最多16个)按时间交错方式读取和触发qubit,qutrit或quaquad的读取。用户可以选择2或4个读取通道,并将2通道版本的积分器的数目从8个扩展到16个。为了实现高集成度,SHFQA可以与其他仪器共用操作界面,以实现快速有效的量子比特复位。对于多量子比特系统,可以通过将多个SHFQA,SHFSG,HDAWG,HDIQ和QHub组合在一起,以形成可扩展的量子计算控制系统(QCCS)。
③无需混频器校准的频率上转换,高达8.5GHz
当读取耦合至相同谐振腔的多个量子比特的量子态时,由于SHFQA的双超外差上变频方案采用的是滤波而不是干涉的方法,因此频带更宽,相对于标准的IQ混频方案其线性度更优。SHFQA即使只用于输出单一频率,其杂散也低于使用标准的IQ混频方案,因此可实现开机即用。
④量子系统控制软件
LabOne Q控制软件是QCCS的重要组成部分,它可以将SHFQA完全整合到新的或现有的设备。SHFQA可以完全通过 LabOne 和 API (Python,C,MATLAB®,LabVIEW™ 和 .NET 进行操控。
可选选件 — SHFQA-16W积分权重扩展选件
SHFQA-16W积分权重扩展选件提升了2通道SHFQA量子分析仪的读取能力。利用16个积分权重单元,用户可以定义16个匹配滤波器来分析同等数量的读取信号的响应。
主要特点
‒ 积分权重单元数目由每通道8个增加到16个
‒ 波形存储器数目由每通道8个增加到16个
‒ 每个通道可最多读取16个qubit,8个qutrit或5个ququad
信号输入 | |
RF 输入通道数量 | 2 或 4 |
频率范围 | RF:0.5 - 8.5 GHz |
LF:DC - 800 MHz | |
瞬时带宽 | 1GHz |
输入阻抗 | 50Ω |
输入电压噪声 | < 2.2 nV/√Hz (<-160dBm/Hz) @ -50dBm |
输入范围(dBm) | RF:-50dBm 至 10dBm |
LF: -30dBm 至 10dBm | |
A/D 转换 | 14位,4GSa/s |
量子比特测量单元 | |
匹配滤波器 | 4通道选项:16个复数滤波器/读出通道 |
2通道选项:8个复数滤波器/读出通道(通过SHFQA-16W选件可扩展到16个) | |
每个滤波器的每个正交量可包含4096个存储样本 | |
多量子态鉴别 | 最多4个鉴别器 |
数据记录仪 | 存储容量:219个样本,最多216次平均 |
信号监视器 | 存储容量:监视1个通道时218个复数样本,监视2个通道时217个样本,监视3或4个通道时216个样本 |
平均次数:最多216次平均 | |
信号输出 | |
RF 输出通道数 | 2 或 4 |
频率范围 | RF:0.5 - 8.5 GHz |
LF:DC - 800 MHz | |
瞬时带宽 | 1.0GHz |
输出阻抗 | 50Ω |
输出范围 (dBm) | RF:-50dBm 至 10dBm |
LF: -30dBm 至 5dBm | |
数模转换 | 14位,6GSa/s |
读取脉冲发生器 | |
任意波形发生器数量 | 每个读取通道1个(总共2个或4个) |
时序功能 | 高级时序(循环,分支),命令表,高级触发控制 (交错读取功能) |
波形存储器模块1 | 4通道配置:每通道总容量64kSa,即16个单元,每单元4kSa |
2通道配置:每通道总容量32kSa,即8个单元,每单元4kSa | |
2通道配置(包含SHFQA-16W选件):每通道总容量64kSa,即16个单元,每单元4kSa | |
振荡器 | 所有读取通道共享1个振荡器,振荡器的频率和相位实时可控。仅用于频谱 (Spectroscopy) 模式。 |
标记输出通道数 | 2 |
触发输入通道数 | 2 |
一般规格 | |
读取通道数 | 2 或 4 |
外型尺寸 | 449 x 460 x 145 mm(19英寸机架) |
17.6 x 18.1 x 5.7 英寸 | |
重量 | 15公斤(33磅) |
电源供应 | 交流电:100V - 240V,50/60 Hz |
连接器 | 前后面板上的SMA用于触发,信号和外部时钟 |
32位DIO | |
2个ZSync接口 | |
LAN或以太网,1Gbit/s | |
USB 3.0 | |
维护 USB | |
1 所有波形存储模块均可自由配置和触发。 |
量子计算应用
‒ 单发色散量子态读取
‒ 射频反射法读取量子比特
‒ 频率复用量子态读取
‒ 共振光谱
‒ 低延迟和全局反馈式量子纠错
支持的量子比特类型
‒ 超导量子比特
‒ 自旋量子比特
‒ 运用2量子态,3量子态和和4量子态的量子比特
其他应用
‒ 放大器噪声表征
‒ 第三方IQ混频器校准