양자 시스템 허브

취리히인스트루먼트 QHub는 QCCS( 양자 컴퓨팅 제어 시스템 )의 모든 구성 요소 간 자동화된 동기화 및 대기 시간이 짧은 통신을 통해 확장 가능한 양자 프로세서 제어를 가능하게 합니다. 이는 양자 컴퓨팅에서 가장 널리 사용되는 사용 사례를 위해 설계된 강력한 실시간 기능에 대한 높은 수준의 소프트웨어 액세스를 제공합니다.

56개의 ZSync 포트를 갖춘 QHub는 정확한 시간에 맞춰 안정적인 게이트 및 판독 작업을 위해 최대 448개의 마이크로파 채널을 갖춘 시스템을 지원합니다. 중앙 데이터 처리를 통해 시스템 상태의 전역 정보(예: 양자 오류 수정 등)가 필요한 피드백 방법을 사용할 수 있으며 모든 신호 처리를 포함하여 대기 시간이 550 ns에 이릅니다.

디코딩 알고리즘은 Python에서 액세스할 수 있는 준비된 처리 인프라를 사용하여 강력한 FPGA 코어에서 효율적으로 구현될 수 있습니다. 옵션인 FPGA 프로그래밍은 새로운 디코더 알고리즘 개발에 필요한 유연성을 제공합니다.

검증된 시스템 확장성

QHub를 통해 최대 56개의 제품 동기화할 수 있으므로 SHFQC만 사용하여 최대 300개의 고정 주파수 큐비트 또는 최대 200개의 조정 가능 주파수 큐비트를 조정하고 판독하고 제어할 수 있습니다. 기존 시스템을 재작업할 필요 없이 하나의 케이블을 연결하여 새로운 제품 추가할 수 있습니다.

단순화된 피드백 프로그래밍

QCCS에는 사용자가 시스템 수준에서 피드백 작업을 제어할 수 있는 LabOne Q 소프트웨어 인터페이스가 함께 제공됩니다. LabOne Q는 사용자의 상위 수준 시퀀스를 QCCS의 모든 구성 요소에 대한 실시간 지침으로 변환하여 QHub를 중심으로 동기화되어 작동할 수 있도록 합니다. Python API는 사용자에게 QHub를 자신의 소프트웨어에 통합할 수 있는 완전한 유연성을 제공합니다.

충실도가 높은 피드백 작업

QCCS 아키텍처의 스타 토폴로지로 인해 QHub는 제어하는 모든 큐비트의 전역 상태를 평가할 수 있습니다. 이를 통해 양자 오류 수정과 같은 시스템 상태에 대한 전반적인 지식이 필요한 피드백 방법이 가능해집니다. 대기 시간이 짧은 글로벌 피드백은 대기 시간을 더욱 줄여 SHFQC Qubit 컨트롤러 내부의 로컬 피드백 작업으로 보완됩니다. QHub의 강력한 FPGA 코어를 통해 사용자는 폐 루프 피드백 알고리즘을 생성하면서 동시에 낮고 결정성 있는 대기 시간을 가질 수 있습니다.

안정적인 동기화

ZSync 인터페이스는 시스템을 동기화하는 데 필요한 모든 클록과 타이밍 신호를 배포합니다. 자동화된 캘리브레이션 (교정) 절차를 통해 재부팅 및 환경 조건 변화 시에도 동기화가 안정적으로 이루어집니다. 캘리브레이션 (교정) 지연할 필요 없이 몇 주 동안 작동할 수 있습니다.

QHub는 HDAWG, SHFQC, SHFSG 또는 SHFQA의 모든 조합과 호환됩니다. UHFQA와 호환되지 않습니다. HDAWG와 UHFQA 조합의 경우 동기화 및 피드백을 위해 PQSC를 사용하는 것이 좋습니다.