A National Accelerator mérnökei által kifejlesztett új vezérlő és kiolvasó elektronikai rendszer
A vezérlő elektronika a felől érkező jeleket használjaklasszikus eszközök a számítógép kvantumbitjeinek vagy qubitjeinek utasításaiként. A kiolvasó elektronika viszont méri a qubitek állapotát, és ezt az információt visszaküldi a klasszikus eszközöknek.
Ezzel a rendszerrel megoldható az irányítás ésinformáció olvasása olyan szupravezető kvantumszámítógépekhez, amelyek kereskedelmi forgalomban kapható, nem erre a feladatra tervezett berendezést használnak. Ennek eredményeként a kutatóknak gyakran több tucat drágább alkatrészt kell összefűzniük. A költségek több tízezer dollárra is emelkedhetnek qubitenként, és e rendszerek nagy mérete további kihívásokat jelent.
Az RF parancstábla több mint 200-at tartalmazelemek: chipek a frekvencia beállításához; szűrők a nem kívánt frekvenciák eltávolítására; erősítők és csillapítók a jel amplitúdójának beállításához; kapcsolók a jelek be- és kikapcsolására. A kártya tartalmaz egy alacsony frekvenciájú szabályozót is a qubit bizonyos paramétereinek beállításához. A számítógép "agyaként" szolgáló kereskedelmi terepprogramozható kaputömb (FPGA) kártyával együtt az RF kártya mindent megad, ami ahhoz szükséges, hogy a tudósok sikeresen kommunikáljanak a kvantumeszközzel.
Ennek a két kompakt lapnak az előállítása költségeskörülbelül 10-szer olcsóbb, mint a hagyományos rendszerek gyártása. A legegyszerűbb konfigurációjukban nyolc qubitet tudnak vezérelni. Az összes RF komponens egyetlen kártyába integrálása gyorsabb és pontosabb működést, valamint valós idejű visszacsatolást és hibajavítást tesz lehetővé.
Az RF tábla és a kenyérsütőtábla fejlesztése zajlottkörülbelül hat hónapig, és jelentős nehézségekkel teli volt: az áramkör szomszédos elemeinek pontosan illeszkedniük kellett egymáshoz, hogy a jelek zökkenőmentesen haladjanak át anélkül, hogy visszaverődnének vagy zavarták volna egymást. Ezenkívül a mérnököknek gondosan kerülniük kellett azokat az áramköröket, amelyek interferenciát vehetnének fel a mobiltelefonokból és a Wi-Fi-ből.
Olvass tovább:
Az elemi részecskefizikában fellelhető megmagyarázhatatlan kettősség: mihez fog vezetni
Nézd meg a bolygók elhelyezkedését 2022-ben: a legfényesebb bolygók a Földről készült fotón láthatók
A tudósok elmagyarázzák, hogyan "érti meg" egy őssejt, hogy mivé lesz