Uusi ohjaus- ja lukuelektroniikan järjestelmä, jonka ovat kehittäneet National Acceleratorin insinöörit
Ohjauselektroniikka käyttää signaalejaklassisia laitteita ohjeina tietokoneen kvanttibiteille tai kubiteille. Lukuelektroniikka puolestaan mittaa kubittien tilan ja välittää tämän tiedon takaisin klassisille laitteille.
Tämä järjestelmä voi ratkaista ohjaus- ja ohjausongelmantietojen lukeminen suprajohtavista kvanttitietokoneista, jotka käyttävät kaupallisia laitteita, joita ei ole suunniteltu tähän tehtävään. Tämän seurauksena tutkijat joutuvat usein yhdistämään kymmeniä kalliimpia komponentteja. Kustannukset voivat nousta kymmeniin tuhansiin dollareihin kubitilta, ja näiden järjestelmien suuri koko luo lisähaasteita.
RF-komentokortti sisältää yli 200elementit: sirut taajuuden säätöön; suodattimet ei-toivottujen taajuuksien poistamiseksi; vahvistimet ja vaimentimet signaalin amplitudin säätöön; kytkee merkkivalot päälle ja pois. Levy sisältää myös matalataajuisen säätimen tiettyjen kubitin parametrien säätämiseksi. Yhdessä kaupallisen kentällä ohjelmoitavan portin (FPGA) -levyn kanssa, joka toimii tietokoneen "aivoina", RF-kortti tarjoaa kaiken, mitä tiedemiehet tarvitsevat kommunikoimaan onnistuneesti kvanttilaitteen kanssa.
Näiden kahden kompaktin levyn valmistus maksaanoin 10 kertaa halvempaa kuin perinteisten järjestelmien tuotanto. Yksinkertaisimmassa kokoonpanossaan ne voivat ohjata kahdeksaa kubittia. Kaikkien RF-komponenttien integrointi yhdeksi levyksi mahdollistaa nopeamman ja tarkemman toiminnan sekä reaaliaikaisen palautteen ja virheenkorjauksen.
RF-levyn ja leipälevyn kehitys kestinoin kuusi kuukautta ja oli täynnä merkittäviä vaikeuksia: piirin vierekkäisten osien oli täsmättävä toistensa kanssa, jotta signaalit kulkivat sujuvasti heijastumatta tai häiritsemättä toisiaan. Lisäksi insinöörien oli vältettävä huolellisesti piirejä, jotka voisivat poimia häiriöitä matkapuhelimista ja Wi-Fi:stä.
Lue lisää:
Alkuainehiukkasfysiikassa löydetty selittämätön kaksinaisuus: mihin se johtaa
Katso planeettojen kohdistusta vuonna 2022: kirkkaimmat planeetat näkyvät valokuvassa maasta
Tutkijat selittävät, kuinka kantasolu "ymmärtää", mitä siitä tulee