量子コンピュータコントロールシステム

2018年、Zurich Instrumentsは、100個以上の超伝導およびスピン量子ビットを制御するために設計された、初の商用量子コンピューティング制御システム（QCCS）を発表しました。 QCCSの各コンポーネントは、量子ビットの制御、読み出し、フィードバックにおいて特有の機能を果たすように考案されており、システムの他の部分と完全に同期して動作します。 Zurich Instrumentsの制御ソフトウェアであるLabOne Qは、量子コンピューティングに必要な測定フレームワークでより高レベルのソフトウェアへの統合を容易にします。

Zurich InstrumentsのQCCSは、研究者やエンジニアが量子プロセッサや量子スタックの他の要素の開発に集中することを可能にし、最先端の制御電子機器やソフトウェアの恩恵を受けることができます。

効率的なワークフロー、カスタマイズされた仕様と機能セット、そして高度な信頼性は、お客様に最も評価されている特徴です。

QCCSで得られた科学的な成果（出版物のリストは以下を参照ください）は、この分野で最も熱心な研究グループと親密な協力を証明しています。QCCSは、ミキサーキャリブレーションなしで、量子の周波数で直接動作し、1量子ビットあたりの高密度化と低コスト化を実現し、量子コンピューティングの最新動向を考慮した機能セットを提供することで、成長を続けています。

主な特徴

スケーラブルな設計：いつでも新しい入出力を追加することができ、どのような規模のセットアップでも高いチャネル密度と安定した性能を保証します。
生産性を向上させるソフトウェア：LabOne Qは、高いレベルの量子アルゴリズムと量子デバイスからのアナログ信号を効率的に連携します。
アプリケーションにマッチしたハードウェア仕様：低ノイズ、高解像度、広帯域を実現します。
考え抜かれたシステムアプローチ：正確な同期、信頼性の高い動作。
フィードバック動作：システム全体への高速なデータ転送、強力なデコード機能。

システム制御

単一の機器として動作
システム全体での同期とリアルタイム動作
タスクの並列化とキュー処理により、量子デバイス上でのアイドル時間を最小化
他の量子フレームワークとのインターフェース

量子ビットコントロール

最高のゲートフィデリティへのアプローチ：低ノイズ、高帯域、高安定性
一般的な1ビットおよび2ビットの制御信号に対するソリューション
メモリ効率の高いシーケンスによる高いシステム使用率

量子ビット読み出し

1台の装置で最大64量子ビットに対応
最高の読み出し忠実度
低レイテンシー、リアルタイム動作
マルチステート識別による量子トリットおよび量子クアッドの解析

量子フィードバック

単一量子ビットから大規模量子コンピューティングまで、複数の構成に対応
50 nsまでの短いレイテンシ時間
強力な多量子ビット状態デコーダ

This video provides you with an overview of the QCCS design and functionality. Each of its components is engineered for optimal performance in its respective function, and all of them operate together seamlessly as a system to generate value for quantum computing.

The star architecture of the QCCS allows for accurate and reliable synchronization, global fast feedback for quantum error correction research, and scalability to hundreds of channels. The key role of the QHub Quantum System Hub at the center of the QCCS is highlighted in this video.

ケーススタディ

IQMは今日、自社製の量子コンピュータを顧客にしている数少ない企業のひとつです。2021年11月、IQMはフィンランドのVTT技術研究センターに5量子ビットシステムを納入し、大きなマイルストーンを達成しました。

Zurich Instruments は同社にQCCSシステムを提供し、サポートしています。Zurich instrumentsのQCCSは、既製品で性能的に重要な機能を提供し、より大規模なシステムに向けたスケーリングパスも提供します。Zurich InstrumentsとIQMがどのように協力して量子コンピューターを構築しているか、ぜひこのビデオでご覧ください。