Ett nytt styr- och avläsningselektroniksystem utvecklat av ingenjörer från National Accelerator
Styrelektroniken använder sig av signaler frånklassiska enheter som instruktioner för datorns kvantbitar, eller qubits. Utläsningselektroniken, å andra sidan, mäter tillståndet för qubitarna och överför denna information tillbaka till de klassiska enheterna.
Detta system kan lösa problemet med kontroll ochläsa information för supraledande kvantdatorer som använder kommersiell utrustning som inte är avsedd för denna uppgift. Som ett resultat måste forskare ofta sätta ihop dussintals dyrare komponenter. Kostnaderna kan stiga till tiotusentals dollar per qubit, och den stora storleken på dessa system skapar ytterligare utmaningar.
RF-kommandotavlan innehåller mer än 200element: chips för frekvensjustering; filter för att ta bort oönskade frekvenser; förstärkare och dämpare för signalamplitudjustering; växlar för att slå på och av blinkers. Kortet innehåller också en lågfrekvensregulator för att justera vissa parametrar för qubit. Tillsammans med ett kommersiellt FPGA-kort (field-programmable gate array) som fungerar som datorns "hjärna", ger RF-kortet allt som behövs för att forskare ska kunna kommunicera med kvantenheten.
Tillverkningen av dessa två kompakta skivor kostarcirka 10 gånger billigare än produktion av konventionella system. I sin enklaste konfiguration kan de styra åtta qubits. Att integrera alla RF-komponenter i ett enda kort ger snabbare och mer exakt drift samt återkoppling i realtid och felkorrigering.
Utveckling av RF-bräda och brödbräda togcirka sex månader och var fylld av betydande svårigheter: intilliggande delar av kretsen måste exakt matcha varandra så att signalerna passerade smidigt utan att reflekteras eller störas med varandra. Dessutom var ingenjörer tvungna att försiktigt undvika kretsar som kunde ta upp störningar från mobiltelefoner och Wi-Fi.
Läs mer:
Oförklarlig dualitet som finns i elementarpartikelfysik: vad kommer det att leda till
Titta på planeternas inriktning 2022: de ljusaste planeterna är synliga på bilden från jorden
Forskare förklarar hur en stamcell "förstår" vad den kommer att bli