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양자 컴퓨팅 제어 시스템

2018년, 취리히인스트루먼트는 100개 이상의 초전도 및 스핀 큐비트를 제어하도록 설계된 최초의 상용 양자 컴퓨팅 제어 시스템 (Quantum Computing Control System, QCCS)을 출시했습니다. QCCS의 각 구성 요소는 큐비트 제어, 판독 및 피드백에서 특정 역할을 수행하도록 고안되었으며, 시스템의 다른 부분과 완전히 동기화된 방식으로 작동합니다. 취리히인스트루먼트 제어 소프트웨어인 LabOne Q는 양자 컴퓨팅을 위한 모든 측정 프레임워크를 제공 하며, 상위 레벨 소프트웨어와의 통합을 용이하게합니다.

취리히인스트루먼트 QCCS는 연구자와 엔지니어가 양자 프로세서 및 양자 스택의 다른 요소 개발에 집중할 수 있도록 하면서, 가장 진보된 클래식 제어 전자 장치 및 소프트웨어의 이점을 활용할 수 있도록 지원합니다.

효율적인 워크 플로우, 맞춤형 사양 및 기능 세트, 높은 수준의 신뢰성은 고객이 가장 중요하게 여기는 특징입니다.

QCCS를 통해 달성된 과학적 성과는 (출판물 목록은 아래 참조), 이 분야에서 가장 야심찬 연구 그룹과 긴밀한 협력 관계를 보여주는 증거입니다.  QCCS 제품은 큐비트 주파수에서 믹서 캘리브레이션 없이 바로 작동하고, 큐비트 당 높은 밀도와 낮은 비용을 제공하며, 양자 컴퓨팅의 최신 개발을 고려하여 성장하는 기능을 제공합니다.

Zurich Instruments QCCS Quantum Computing Control System Logo

 

주요 특징들

  • 확장 가능한 셋업 : 새로운 입력 및 출력을 언제든지 추가 할 수 있으며, 모든 셋업 크기에 대해 높은 채널 밀도와 일관된 성능의 보장.
  • 생산성 향상 소프트웨어 : LabOne Q는 양자 디바이스에서 높은 레벨의 양자 알고리즘을 아날로그 신호와 효율적으로 연결.
  • 응용기술과 일치하는 하드웨어 사양 : 저잡음, 고해상도 및 큰 대역폭.
  • 신중하게 검증된 시스템 접근 방식 : 정확한 동기화, 안정적인 작동.
  • 피드백 작업 : 시스템 전체에서 빠른 데이터 전달, 강력한 디코딩 기능.
System control

시스템 제어

시스템 제어

  • 단일 기기로 작동
  • 전체 시스템에서 동기화 및 실시간 작동
  • 양자 장치의 유휴 시간을 최소화하기 위한 작업 병렬화 및 대기열작업
  • 다른 양자 프레임 워크에 대한 인터페이스
Qubit control

Qubit 제어

Qubit 제어

  • 최대 게이트 충실도에 대한 액세스 : 저잡음, 고 대역폭, 높은 안정성
  • 모든 일반적인 싱글 및 2 큐비트 제어 신호를 위한 솔루션
  • 메모리 효율적인 시퀀싱으로 인한 높은 시스템 사용량
Qubit readout

Qubit 판독

Qubit 판독

  • 장비 당 최대 64 큐비트
  • 최대 판독 충실도
  • 짧은 지연 시간, 실시간 작동
  • 다중 상태 식별을 통한 큐트리트 및 큐쿼드 분석
Quantum feedback

양자 피드백

양자 피드백

  • 다중 지원 구성 : 단일 큐비트에서 대규모 양자 컴퓨팅까지
  • 최저 50ns의 매우 낮은 대기 시간
  • 강력한 멀티 큐비트 상태 디코더

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QCCS 개요 비디오

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.

QCCS 개요 비디오

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.

QCCS 개요 비디오

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.

사례 연구: IQM 과 취리히인스트루먼트

IQM은 현재 고객에게 온프레미스 양자 컴퓨터를 제공할 수 있는 몇 개의 회사 중 하나입니다. 2021년 11월에는 VTT Technical Research Centre of Finland에 5큐비트 시스템을 배치하는 등 중요한 성과를 이뤘습니다.

그들의 노력은 취리히인스트루먼트 QCCS의 지원을 받고 있습니다. 이는 성능에 중점을 둔 기능을 현장에서 제공하며, 더 큰 시스템으로의 확장 경로를 제공합니다. 취리히인스트루먼트와 IQM이 어떻게 협력하여 양자 컴퓨터를 구축하는지 보시려면 비디오를 시청하십시오.

사례 연구: Quantum Inspire와 취리히인스트루먼트

2020년 4월, Quantum Inspire가 공개되었습니다. 유럽 최초의 클라우드 양자 컴퓨터로, 이는 초전도 트랜스몬 큐비트와 스핀 큐비트를 갖춘 2개의 백엔드에 접근할 수 있도록 제공합니다. 두 셋업 모두 취리히인스트루먼트 QCCS에 의해 지원됩니다.

  • 신뢰성 있고 안정적인 24/7 운영
  • 성능에 중점을 둔 기능: 다중화된 읽기, 사전 보상 및 인터페이싱
  • 전체 기능 세트: 구동, 보정 및 특성화, 수동 재케이블링 없음
  • 100큐비트 이상까지 업그레이드 가능한 구조

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