Нова система керуючої та зчитувальної електроніки, розроблена інженерами Національної прискорювальної
Керуюча електроніка використовує сигнали зкласичних пристроїв як інструкції для квантових біт комп'ютера, або кубитов. Електроніка, що зчитує, вимірює стан кубитів і передає цю інформацію назад до класичних пристроїв.
Ця система може вирішити проблему управління тазчитування інформації для надпровідних квантових комп'ютерів, які використовують готове комерційне обладнання, не призначене для цього завдання. В результаті дослідникам часто доводиться поєднувати разом десятки дорожчих компонентів. Вартість може зрости до десятків тисяч доларів за кубити, а великі розміри цих систем створюють додаткові проблеми.
Радіочастотна плата команди містить понад 200елементів: чіпи для підстроювання частот; фільтри видалення небажаних частот; підсилювачі та атенюатори для регулювання амплітуди сигналів; перемикачі для увімкнення та вимикання сигналів. Плата також містить низькочастотний регулятор для налаштування певних параметрів кубіту. Разом з комерційною платою FPGA (field-programmable gate array), яка є «мозком» комп'ютера, радіочастотна плата забезпечує все необхідне для успішного спілкування вчених із квантовим пристроєм.
Виробництво цих двох компактних плат обходитьсяприблизно 10 разів дешевше, ніж виробництво звичайних систем. У найпростішій конфігурації вони можуть керувати вісьмома кубитами. Інтеграція всіх радіочастотних компонентів в одну плату забезпечує більш швидку та точну роботу, а також зворотний зв'язок та корекцію помилок у реальному часі.
Розробка радіочастотної плати та макета зайнялаблизько шести місяців і була пов'язана зі значними труднощами: сусідні елементи схеми мали точно відповідати один одному, щоб сигнали проходили плавно, не відбиваючись і не заважаючи один одному. Крім того, інженерам потрібно було ретельно уникати схем, які могли б уловлювати перешкоди від стільникових телефонів та Wi-Fi.
Читати далі:
Нез'ясовну двоїстість знайшли у фізиці елементарних частинок: до чого це призведе
Подивіться на парад планет 2022 року: на фотографії із Землі видно найяскравіші планети
Вчені пояснили, як стовбурова клітина «розуміє», на що їй перетворитися