نظام إلكتروني جديد للتحكم والقراءة تم تطويره بواسطة مهندسين من شركة National Accelerator
تستخدم إلكترونيات التحكم إشارات منالأجهزة الكلاسيكية كإرشادات للبتات الكمومية للكمبيوتر ، أو الكيوبتات. من ناحية أخرى ، تقيس إلكترونيات القراءة حالة الكيوبتات وترسل هذه المعلومات مرة أخرى إلى الأجهزة الكلاسيكية.
هذا النظام يمكن أن يحل مشكلة التحكم وقراءة المعلومات لأجهزة الكمبيوتر الكمومية فائقة التوصيل التي تستخدم معدات تجارية جاهزة غير مصممة لهذه المهمة. نتيجة لذلك ، يتعين على الباحثين في كثير من الأحيان تجميع عشرات المكونات الأكثر تكلفة معًا. يمكن أن ترتفع التكاليف إلى عشرات الآلاف من الدولارات لكل كيوبت ، ويخلق الحجم الكبير لهذه الأنظمة تحديات إضافية.
تحتوي لوحة أوامر RF على أكثر من 200العناصر: رقائق لتعديل التردد. مرشحات لإزالة الترددات غير المرغوب فيها ؛ مضخمات ومخففات لتعديل اتساع الإشارة ؛ مفاتيح لتشغيل وإيقاف الإشارات. تحتوي اللوحة أيضًا على منظم منخفض التردد لضبط معلمات معينة للكيوبت. إلى جانب لوحة مصفوفة بوابة قابلة للبرمجة التجارية (FPGA) تعمل بمثابة "دماغ" الكمبيوتر ، توفر لوحة RF كل ما يحتاجه العلماء للتواصل بنجاح مع الجهاز الكمي.
تكاليف إنتاج هذين اللوحين المدمجينأرخص بنحو 10 مرات من إنتاج الأنظمة التقليدية. في أبسط تكوين لها ، يمكنهم التحكم في ثمانية كيوبتات. يوفر دمج جميع مكونات التردد اللاسلكي في لوحة واحدة عملية أسرع وأكثر دقة بالإضافة إلى ردود الفعل في الوقت الفعلي وتصحيح الأخطاء.
استغرق تطوير لوحة RF واللوححوالي ستة أشهر وكانت محفوفة بصعوبات كبيرة: كان على العناصر المجاورة من الدائرة أن تتطابق تمامًا مع بعضها البعض بحيث تمر الإشارات بسلاسة دون أن تنعكس أو تتداخل مع بعضها البعض. بالإضافة إلى ذلك ، كان على المهندسين أن يتجنبوا بعناية الدوائر التي يمكن أن تلتقط التداخل من الهواتف المحمولة وشبكات Wi-Fi.
قراءة المزيد:
الازدواجية غير المبررة الموجودة في فيزياء الجسيمات الأولية: ما الذي ستؤدي إليه
انظر إلى محاذاة الكواكب في عام 2022: تظهر الكواكب الأكثر سطوعًا في الصورة من الأرض
يشرح العلماء كيف "تفهم" الخلية الجذعية ما ستصبح عليه