Um novo sistema eletrônico de controle e leitura desenvolvido por engenheiros do Acelerador Nacional
A eletrônica de controle usa sinais dedispositivos clássicos como instruções para os bits quânticos do computador, ou qubits. A eletrônica de leitura, por outro lado, mede o estado dos qubits e transmite essa informação de volta para os dispositivos clássicos.
Este sistema pode resolver o problema de controle eleitura de informações para computadores quânticos supercondutores que usam equipamentos comerciais de prateleira não projetados para essa tarefa. Como resultado, os pesquisadores geralmente precisam juntar dezenas de componentes mais caros. Os custos podem chegar a dezenas de milhares de dólares por qubit, e o grande tamanho desses sistemas cria desafios adicionais.
A placa de comando RF contém mais de 200elementos: chips para ajuste de frequência; filtros para remover frequências indesejadas; amplificadores e atenuadores para ajuste da amplitude do sinal; interruptores para ligar e desligar os sinais. A placa também contém um regulador de baixa frequência para ajustar certos parâmetros do qubit. Juntamente com uma placa FPGA (field-programmable gate array) comercial que serve como o "cérebro" do computador, a placa de RF fornece tudo o que é necessário para que os cientistas se comuniquem com sucesso com o dispositivo quântico.
A produção dessas duas placas compactas custacerca de 10 vezes mais barato que a produção de sistemas convencionais. Em sua configuração mais simples, eles podem controlar oito qubits. A integração de todos os componentes de RF em uma única placa fornece operação mais rápida e precisa, bem como feedback em tempo real e correção de erros.
O desenvolvimento da placa de RF e da placa de ensaio levoucerca de seis meses e estava repleto de dificuldades significativas: elementos adjacentes do circuito tinham que corresponder exatamente uns aos outros para que os sinais passassem suavemente sem serem refletidos ou interferirem uns nos outros. Além disso, os engenheiros tiveram que evitar cuidadosamente circuitos que pudessem captar interferência de telefones celulares e Wi-Fi.
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