量子計測制御キット（QICK）
量子ビットシステムを制御するための低遅延プラットフォーム
量子計測制御キット（QICK）は、量子コンピューティング、量子ネットワーク、量子センサーを含む量子情報科学（QIS）のための包括的な制御・読み出しシステムです。QICKは、量子実験のための高速信号を生成、取得、処理するように設計されています。
RFSoC テクノロジーを基盤とする QICK は、複雑な量子ハードウェアと高速デジタル制御の間のギャップを埋め、次世代のスケーラブルな量子実験を可能にします。
QICKとは何ですか？
QICKは、スケーラブルな量子システム向けのオープンソースFPGAベースの制御プラットフォームです。DAC、ADC、FPGAファブリックを1つのチップに統合しています。Safranは、フェルミ国立加速器研究所との商業提携とオープンソースMITライセンスの適用により、QICKの公式メーカーとなっています。
それは何に使われますか?
QICKは、超伝導イオン、トラップイオン、スピン量子ビット、コールドアトム（AMO）量子ビットの制御、量子誤り訂正およびフィードバックの実行、量子ビット読み出しからの高速データ取得、単一量子ビット制御からマルチチャネルシステムへの拡張に使用されます。また、QICKのデジタル化機能を用いた同時検出器読み出しのタイムタグ付けにも使用され、内部でピコ秒レベルのシステム同期を実現します。
なぜそれが必要なのでしょうか?
超伝導量子ビットを制御するには、位相コヒーレンスを維持しながら、非常に精密なタイミング要件を満たしながら、信号は周波数ジャンプを行う必要があります。同様に、制御パルスシーケンス全体は、システム内のどの量子ビットのコヒーレンス時間（通常はマイクロ秒）よりも大幅に高速でなければならず、また、任意の2つのパルス間の遅延は制御可能でなければなりません（多くの場合、遅延はゼロである必要があります）。
超高速量子ネットワークのためのWhite Rabbitタイムプロトコル
量子ネットワークと量子実験では、光子の動きと光子のコヒーレンス時間を極めて正確に測定する必要があるため、研究者は厳しい要件を満たすために超高精度の時間同期プロトコルを必要とします。
Safranは、White Rabbit（WR）のサブナノ秒時間同期技術をQICKに統合しました。これにより、Time-Sensitive Networking（TSN）を介したボード間の高速通信と、量子ネットワークノード間の同期が可能になります。
QICK – モジュラーシステム
モジュラーアナログフロントエンド（RFメイン）と最大8つのダーターボード（最大4x INと4x OUT）を備えたRFSoC ZCU216：RF、DC、またはバラン（IN/OUT）
QICKダーターボード
RF出力（x8）
- 100 MHz～12 GHz（最適3～8 GHz）で動作するようにアップコンバージョン
- ダイナミックレンジ: 4～-56 dBm
- ソフトウェアによるユーザープログラム可能な利得とフィルタリング
DC出力（x8）
- 高速非変調信号（フラックスパルスなど）を制御する
- +2.5V範囲内での接地基準のアナログ信号の生成
- 最大1.5GHzで動作
RF入力（x4）
- 低ノイズRF信号を増幅する
- 50 MHz～9 GHzで動作（周波数多重化による複数の読み出し）
- ダイナミックレンジ: -60～-90 dBm
- ソフトウェアによるユーザープログラム可能な利得とフィルタリング
DC入力（×4）
- デジタルオシロスコープ/スペクトラムアナライザーとして使用
- 最大1.5GHzで動作
- 接地基準の入力信号を差動信号に変換します
- ソフトウェアによるユーザープログラム可能な利得とフィルタリング
バラン IN (x2) / バラン OUT (x4)
- デジタルオシロスコープ/スペクトラムアナライザーとして使用
- 直接的な信号の取得と生成
- 利得やアクティブフィルタリングのないパッシブ信号パス
- 最大9GHzで動作
資源
見積もりを依頼する
特徴
- ソフトウェアによるプログラム可能なRF電力制御
- RF入出力
- 信号の生成
- パルスシーケンシング
- 完全にプログラム可能な制御とフィードバック
- 8 GB DDRメモリ
- トリガーと同期
- サードパーティソフトウェアの統合
- 多重読み出し
スペック
- DAC 出力
- 16 チャネル。10GHz までの RF 複合変調または 0～1.5GHz の非変調が可能
- RF入力
- 8チャンネル; 周波数範囲 0.5～10GHz
- デジタルダウンコンバージョン
- バイアス出力
- 8チャンネル、±10V、20ビットDACベース
- 超低ノイズ：0.7 nV/√Hz
- I/Oポート
- SMA 上の 6 つの TTL I/O
- 独立したコネクタに8つのTTL I/O
- 機能表示用の8個のLED
