量子
量子ネットワーキング向けの超高精度技術
Safranは、White Rabbit テクノロジーを通じて最先端の量子ソリューションを開拓し続け、量子コンピューティングと量子ネットワークの正確な同期を実現します。
Quantum とは何か？誰のためのものなのか？
量子コンピューティングでは、データや情報を計算するために、従来のビット（0と1）の代わりにプロセッサ内の量子ビットを使用します。量子ビットは同時に1と0の両方の状態をとることができるため、量子コンピュータは、暗号、機械学習、最適化問題など、現在私たちが通常使用している既存のコンピュータよりもはるかに高速に複雑な問題を解くことができます。
量子コンピューティングとネットワークは、次のようなアプリケーションで使用されています。
政府および防衛機関
- 盗聴耐性を持つ量子鍵配送（QKD）を用いた超高セキュリティ通信を実現します。量子鍵配送は暗号化にも役立ちます。
金融機関
- 機密性の高い取引や通信を量子ハッキングから保護します。量子コンピューティングは最先端の金融モデリングにも役立ちます。
研究機関および大学
- 量子物理学や長距離エンタングルメントの実験、および共同コンピューティングのための量子コンピュータのリンクに使用します。
量子技術企業
- 量子プロセッサを接続し、機械学習を支援する大規模な量子コンピューティングシステムを構築します。量子コンピューターは、データ処理を高速化できるだけでなく、物流の問題、サプライチェーン管理、ルート計算なども解決することができます。
サフランのタイミング・同期装置は量子ノードからのデータが時間通りに送信されることを保証し、待ち時間を短縮します。 これはまた、量子ノードに物事を実行するタイミングを正確に指示できるよう、トリガーおよび制御システムとして機能するのにも役立つ。 量子ビットは信じられないほどの速さで送信され、処理される必要があるため、超高精度な時刻とノード間の同期が不可欠である。 サフランのWhite Rabbitテクノロジーの出番だ。
White Rabbit の時間および周波数分布により、量子ネットワークは遠距離間でデータを送信し、同期を維持して量子計算とネットワーク通信を実行できるようになります。
White Rabbit ベースのソリューションは、量子通信の厳しい要件に準拠できます。
量子における時間依存型ネットワーク
タイムセンシティブネットワーキングは、ホワイトラビットの時間同期に使用されるのと同じチャネル上で、制御データと補助データの決定論的通信を、制限された待ち時間で可能にする。この組み合わせは、量子コンピュータと量子ネットワークのスケーラビリティを可能にし、量子インターネットの完成につながる。複数の量子計測システム、異種量子素子（光スイッチや量子メモリなど）、タイムスタンプやデータ収集ハードウェアを持つ量子システムでは、White Rabbitベースのタイミングソリューションを使用することが不可欠です。
同様に、制御、データ収集、または優先順位が異なる複数の競合するフロー、または低ジッター（決定性）要件のイベント制御のための特定のデッドラインのための異種ネットワークがある場合、White Rabbitベースのタイミングソリューションの恩恵を受けることができます。
同様に、システム全体の調整のために共通の時間基準が必要な場合は、White Rabbitベースのタイミングソリューションを使用することが有益です。
10G + WR 決定論的 TSNインターフェースにより、以下を実現できます:
ピコ秒レベルの信号トリガーと制御分配
量子のための計測制御
粒子加速器、高エネルギー物理学実験、航空宇宙分野における制御ハードウェアの分野での経験を活かし、Safranが提供するソリューションは量子計測システムを補完し、量子コンピューティングおよびネットワークへの統合を容易にします。Safranは、計測・制御システムを複雑かつ異種混合の環境に統合するための管理・監視機能に加え、電子機器やソフトウェア、さらにはFPGAや使用するRF周波数に至るまで、設計を柔軟にカスタマイズする機能も備えています。これにより、Safranのソリューションは、量子ビットあたりのコスト削減における標準的なリファレンスとなっています。
Safranの制御および診断システムは、量子システムやその他の高度な科学施設のトリガー、同期、データ収集、RF 制御の要求を満たします。
加速空洞内の電磁場の安定性を維持することは最も重要です。低レベルRFシステムは、デジタルRF安定化を利用し、粒子ビームの焦点とコースを確実に維持することで、これらの場を正確に制御します。 uTCAとスタンドアロン構成の両方が利用可能なこのシステムは、さまざまな運用要件に適応する。
同期ソリューションエコシステム
サフランは量子ネットワーキングにおける遅延や同期の問題を解決するための様々なソリューションを提供しています。これらのソリューションにはタイムサーバー、ディストリビューションレイヤー、エンドノードが含まれます。例えば、サフランのWhite Rabbitソリューションでは、以下のようなものが提供されます：
- タイミングの安定性の向上
- RF分配とサブナノ秒タイミング
- より細かいピコ秒レベルのレイテンシ制御
- 新しいアプリケーション：科学、レーダー、防衛通信、超安全な通信、量子鍵配送の実現
- 量子ネットワークでネットワークセキュリティを向上
- 専用光ネットワークを介したエンタングルメントされた光子のペア
- 光子パルスは約 2 ns 持続 → ns レベルのジッタ制御とサブナノ秒レベルの測定 (例: TDC)
- 光スイッチとイベント配信を制御するための TSN 制御プレーン
- 集中化されたネットワーク制御とユーザー主導の最適化された設定
- 高精度PTPを備えたTSN（例：ピコ秒レベルのタイミングを実現するWhite Rabbitタイミング）
- イベントとトリガー配信のための低遅延伝送
最も重要なのは、Safran の White Rabbit ソリューションは長距離にわたる量子ビットの転送に対応し、大規模展開における減衰の問題を解決できることです。
QICK ボックス
QICK ボックスは、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 QIS の包括的な制御および読み取りシステムです。
QICKはFermilabで開発され、主に同ラボの主要パートナーであるQuantum Science Centerによってサポートされています。このセンターはDOEのNational Quantum Initiative Science Research Centerであり、オークリッジ国立研究所に本部を置いています。
量子の準備はここから始まる
量子インターネットの運用は、決定論的通信、低ジッターのタイミング配信、一貫したシステム全体のオーケストレーション、長距離デバイスなどの主要な構成要素にかかっています。
高性能なWRタイミングは、最新のトランシーバーや光ファイバー技術と組み合わせた実用的な実装を確実にするために不可欠です。
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