Hub du système quantique

Le QHub de Zurich Instruments permet un contrôle évolutif du processeur quantique grâce à une synchronisation automatisée et une communication à faible latence entre tous les composants d'un système de contrôle d'informatique quantique (QCCS). Il fournit un accès logiciel de haut niveau à de puissantes fonctionnalités en temps réel conçues pour les cas d'utilisation les plus répandus de informatique quantique .

Avec 56 ports ZSync, le QHub Prend en charge les systèmes comportant jusqu'à 448 micro-ondes pour des opérations de porte et de lecture précises et stables. Le traitement central des données permet des méthodes de rétroaction qui nécessitent des informations globales sur l'état du système, par exemple pour la correction d'erreurs quantiques, avec une latence allant jusqu'à 550 ns, incluant tout le traitement du signal.

Les algorithmes de décodage peuvent être implémentés efficacement sur un puissant cœur FPGA en utilisant une infrastructure de traitement prête et accessible en Python. La programmation directe optionnelle du FPGA offre la flexibilité requise pour développer de nouveaux algorithmes de décodeur.

Mise à l'échelle éprouvée du système

Jusqu'à 56 Instruments / Appareils peuvent être synchronisés via un QHub, permettant une lecture et un contrôle coordonnés de jusqu'à 300 qubits à fréquence fixe en utilisant uniquement des SHFQC, ou jusqu'à 200 qubits à fréquence réglable. De nouveaux Instruments peuvent être ajoutés en branchant un câble sans retravailler le système existant.

Programmation de rétroaction simplifiée

Le QCCS est livré avec l'interface logicielle LabOne Q qui permet aux utilisateurs de contrôler les opérations de feedback au niveau du système. LabOne Q traduit la séquence de haut niveau d'un utilisateur en instructions en temps réel pour tous les composants du QCCS afin qu'ils puissent fonctionner de manière synchronisée, avec QHub au centre. Une API Python offre aux utilisateurs toute la flexibilité nécessaire pour intégrer QHub dans leur propre logiciel.

Opérations de rétroaction haute fidélité

Grâce à la topologie en étoile de l'architecture QCCS, QHub est capable d'évaluer l'état global de tous les qubits qu'il contrôle. Cela permet des méthodes de retour d'information qui nécessitent une connaissance globale de l'état du système, telles que la correction d'erreur quantique. Le retour global à faible latence est complété par des opérations de retour locales à l'intérieur du contrôleur Qubit SHFQC avec une latence encore réduite. Le puissant cœur FPGA de QHub permet à l'utilisateur de créer des algorithmes avancés de rétroaction en boucle fermée, tout en obtenant une latence faible et déterministe.

Synchronisation fiable

L'interface ZSync distribue toutes les horloges et signaux de synchronisation nécessaires à la synchronisation du système. Les procédures calibration automatisées rendent la synchronisation stable lors des redémarrages et des conditions environnementales changeantes. Vous pouvez compter sur des semaines de fonctionnement sans avoir besoin de retarder calibration .

QHub est compatible avec toute combinaison de HDAWG, SHFQC, SHFSG ou SHFQA. Il n'est pas compatible avec l'UHFQA. Pour les combinaisons de HDAWG et UHFQA, il est recommandé d'utiliser le PQSC pour la synchronisation et le retour.