Un nuevo sistema electrónico de control y lectura desarrollado por ingenieros del Acelerador Nacional
La electrónica de control utiliza señales dedispositivos clásicos como instrucciones para los bits cuánticos de la computadora, o qubits. La electrónica de lectura, por otro lado, mide el estado de los qubits y transmite esta información a los dispositivos clásicos.
Este sistema puede resolver el problema de control ylectura de información para computadoras cuánticas superconductoras que utilizan equipos comerciales listos para usar que no están diseñados para esta tarea. Como resultado, los investigadores a menudo tienen que unir docenas de componentes más costosos. Los costos pueden ascender a decenas de miles de dólares por qubit, y el gran tamaño de estos sistemas crea desafíos adicionales.
El tablero de comando RF contiene más de 200elementos: chips para ajuste de frecuencia; filtros para eliminar frecuencias no deseadas; amplificadores y atenuadores para ajuste de amplitud de señal; interruptores para encender y apagar las señales. La placa también contiene un regulador de baja frecuencia para ajustar ciertos parámetros del qubit. Junto con una placa comercial de matriz de puertas programables en campo (FPGA) que sirve como el "cerebro" de la computadora, la placa de RF proporciona todo lo necesario para que los científicos se comuniquen con éxito con el dispositivo cuántico.
La producción de estos dos tableros compactos cuestaunas 10 veces más barato que la producción de sistemas convencionales. En su configuración más simple, pueden controlar ocho qubits. La integración de todos los componentes de RF en una sola placa proporciona una operación más rápida y precisa, así como retroalimentación en tiempo real y corrección de errores.
El desarrollo de la placa de RF y la placa de prueba tomóalrededor de seis meses y estuvo plagado de dificultades significativas: los elementos adyacentes del circuito tenían que coincidir exactamente entre sí para que las señales pasaran sin problemas sin ser reflejadas o interferidas entre sí. Además, los ingenieros tuvieron que evitar cuidadosamente los circuitos que pudieran captar interferencias de teléfonos celulares y Wi-Fi.
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