Un nouveau système électronique de contrôle et de lecture développé par les ingénieurs du National Accelerator
L'électronique de commande utilise des signaux dedispositifs classiques comme instructions pour les bits quantiques de l'ordinateur, ou qubits. L'électronique de lecture, quant à elle, mesure l'état des qubits et retransmet cette information aux appareils classiques.
Ce système peut résoudre le problème de contrôle etlire des informations pour les ordinateurs quantiques supraconducteurs qui utilisent des équipements commerciaux standard non conçus pour cette tâche. En conséquence, les chercheurs doivent souvent enchaîner des dizaines de composants plus coûteux. Les coûts peuvent atteindre des dizaines de milliers de dollars par qubit, et la grande taille de ces systèmes crée des défis supplémentaires.
La carte de commande RF contient plus de 200éléments : puces pour le réglage de la fréquence ; des filtres pour supprimer les fréquences indésirables ; amplificateurs et atténuateurs pour le réglage de l'amplitude du signal ; commutateurs pour activer et désactiver les signaux. La carte contient également un régulateur basse fréquence permettant de régler certains paramètres du qubit. Associée à une carte FPGA (field-programmable gate array) commerciale qui sert de "cerveau" à l'ordinateur, la carte RF fournit tout ce dont les scientifiques ont besoin pour communiquer avec succès avec le dispositif quantique.
La production de ces deux cartes compactes coûteenviron 10 fois moins cher que la production de systèmes conventionnels. Dans leur configuration la plus simple, ils peuvent contrôler huit qubits. L'intégration de tous les composants RF dans une seule carte permet un fonctionnement plus rapide et plus précis ainsi qu'un retour d'information en temps réel et une correction des erreurs.
Le développement de la carte RF et de la planche à pain a prisenviron six mois et se heurtait à des difficultés importantes: les éléments adjacents du circuit devaient correspondre exactement les uns aux autres afin que les signaux passent en douceur sans être réfléchis ou interférés les uns avec les autres. De plus, les ingénieurs devaient soigneusement éviter les circuits susceptibles de capter les interférences des téléphones portables et du Wi-Fi.
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