Система управления для масштабируемых квантовых компьютеров

Компания Zurich Instruments представила Quantum System Hub (QHub) — инновационное решение для управления и синхронизации квантовых вычислительных систем нового поколения.

После демонстрации базовой работоспособности квантовых компьютеров мировые исследования сосредоточены на повышении их производительности. В ближайшие годы ожидается рост числа кубитов с нынешних десятков до тысяч, а в перспективе — до сотен тысяч. Для этого лабораториям требуются системы с большим количеством микроволновых каналов управления и измерения, обеспечивающих высокоточное синхронизированное управление и считывание кубитов.

QHub позволяет объединять до 56 приборов в единую сеть с точной синхронизацией и простым масштабированием по принципу plug & play. Автоматические калибровочные процедуры устраняют необходимость ручной настройки задержек сигналов, обеспечивая стабильную работу системы в течение нескольких недель без рекалибровки.

Одна система QHub управляет до 448 микроволновыми каналами измерений с максимальной задержкой всего 550 наносекунд по всей сети — этого достаточно для работы квантовых процессоров с более чем 200 перестраиваемыми или 300 фиксированными кубитами. Низкая задержка также позволяет реализовывать механизмы коррекции ошибок непосредственно в QHub.

Встроенный FPGA-процессор обеспечивает требуемую вычислительную мощность для сверхбыстрой обработки сигналов, а управление системой осуществляется через программное обеспечение LabOne® Q или интегрируется в существующие решения с помощью Python-интерфейса.