Sistema di controllo per la computazione quantistica

Nel 2018, Zurich Instruments ha introdotto il primo sistema commerciale di controllo per la computazione quantistica (in inglese, quantum computing control system – QCCS), progettato per controllare più di 100 qubit superconduttori e di spin. Ogni componente del QCCS è concepito per svolgere un ruolo specifico nelle operazioni di controllo, lettura e feedback, e per funzionare in maniera completamente sincronizzata con le altre parti del sistema. LabOne Q, il software di controllo di Zurich Instruments per il QCCS, fornisce un quadro di misura completo per la computazione quantistica e facilita l'integrazione in software di livello superiore.

Il QCCS di Zurich Instruments supporta i ricercatori e gli ingegneri permettendo loro di concentrarsi sullo sviluppo dei processori quantistici e di altri elementi dello stack quantistico grazie a un'elettronica di controllo classica e un software altamente avanzati.

Flussi di lavoro efficienti, specifiche e funzionalità su misura, e un alto grado di affidabilità sono le caratteristiche più apprezzate dai nostri clienti.

I risultati scientifici raggiunti con il QCCS (cfr. l'elenco di pubblicazioni in calce) sono una testimonianza del nostro stretto impegno con alcuni dei gruppi di ricerca più ambiziosi nel settore. Il QCCS opera direttamente alle frequenze dei qubit senza la calibrazione del mixer, offrendo un'alta densità e un basso costo per qubit e fornendo una serie di funzionalità in continua crescita che tengono conto dei più recenti sviluppi nel campo della computazione quantistica.

Caratteristiche principali

• Progettazione scalabile: nuovi ingressi e uscite possono essere aggiunti in qualsiasi momento, e un'alta densità di canali e prestazioni consistenti sono garantiti qualunque sia la dimensione dell'apparato sperimentale.
• Software per una crescente produttività: LabOne Q collega in modo efficiente gli algoritmi quantistici di alto livello con i segnali analogici del dispositivo quantistico.
• Specifiche hardware corrispondenti all'applicazione: basso rumore, risoluzione elevata e ampia larghezza di banda.
• Approccio pensato e verificato: sincronizzazione precisa e funzionamento affidabile.
• Funzioni di feedback: propagazione veloce dei dati attraverso il sistema e potente capacità di decodifica.

Questo video offre una panoramica del design e delle funzionalità del QCCS. Ciascuno dei suoi componenti è stato progettato per ottenere prestazioni ottimali nelle rispettive funzioni e tutti operano insieme in concerto come sistema per il calcolo quantistico.

Questo video offre una panoramica del design e delle funzionalità del QCCS. Ciascuno dei suoi componenti è stato progettato per ottenere prestazioni ottimali nelle rispettive funzioni e tutti operano insieme in concerto come sistema per il calcolo quantistico.

L'architettura a stella del QCCS consente una sincronizzazione accurata e affidabile, un feedback veloce globale per la ricerca sulla correzione degli errori quantistici e la scalabilità a centinaia di canali. Il ruolo chiave del  QHub Quantum System Hub al centro del QCCS è evidenziato in questo video.

IQM è una delle poche aziende in grado di fornire oggi un computer quantistico a un cliente "on-premise". Nel novembre 2021, l'azienda ha raggiunto un'importante traguardo con la distribuzione di un sistema a 5-qubit al VTT Technical Research Centre della Finlandia.

I loro sforzi sono supportati dal QCCS di Zurich Instruments, che fornisce funzionalità critiche per le prestazioni e un percorso di scalabilità verso sistemi più grandi. Guardate il video per vedere come Zurich Instruments e IQM lavorano insieme per costruire un computer quantistico.

Nell'aprile 2020, Quantum Inspire è entrato in funzione. Come primo computer quantistico europeo nel cloud, fornisce accesso a due backend, uno con qubit transmon superconduttori e uno con qubit di spin. Entrambe le configurazioni sono alimentate dal QCCS di Zurich Instruments.

• Funzionamento affidabile e stabile 24 ore su 24, 7 giorni su 7
• Caratteristiche critiche per le prestazioni: lettura multiplexata, precompensazione e interfacciamento
• Completo set di funzionalità: bring-up, calibrazione e caratterizzazione, nessun ricablaggio manuale
• Percorso di aggiornamento a 100 qubit e oltre