Kontroler kubitów SHFQC+ umożliwia sterowanie, odczyt oraz zapewnia szybkie sprzężenie zwrotne dla maksymalnie 6 nadprzewodzących kubitów. Urządzenie integruje funkcjonalności analizatora kwantowego SHFQA+, generatora sygnałowego SHFSG+ oraz dodatkowe funkcje w jednym instrumencie.
Dzięki zintegrowanej generacji mikrofal, jednostce dystrybucji wyzwalaczy oraz ultraszybkiemu sprzężeniu zwrotnemu o opóźnieniu 350 ns pomiędzy wszystkimi kanałami, do rozpoczęcia zaawansowanych pomiarów kubitów wystarczają proste połączenia mikrofalowe pomiędzy SHFQC+ a kriostatem.
Aby zapewnić elastyczność w systemach z niewielką liczbą kubitów, SHFQC+ jest dostępny w trzech konfiguracjach, w których aktywne są odpowiednio 2, 4 lub 6 kanałów generatora sygnału.
W konfiguracjach 2- i 4-kanałowych dodatkowe kanały generatora sygnału mogą być aktywowane w terenie.
W rezultacie cały system jest w pełni sterowany programowo i może być rekonfigurowany w zależności od potrzeb, aby dokładnie dopasować go do wymagań eksperymentalnych.
Każdy kanał sterujący SHFQC+ posiada własny wydajny sekwencer, umożliwiający tworzenie programowalnych fazowo i czasowo przebiegów, dzięki czemu pojedynczy SHFQC+ może sterować kubitami lub sprzęgać je impulsami od DC do 8,5 GHz, reagując w dowolnym momencie na pomiary z kanału odczytu.
Dzięki opcji SHFQC-16W, konfigurowalne wagi integracyjne i pamięci impulsów kanału odczytu są podwojone z 8 do 16, co zapewnia większą elastyczność w konfiguracji odczytu, np. umożliwiając pełną kontrolę i odczyt w czasie rzeczywistym dla 6 qutritów.
Zaawansowane funkcje, takie jak oscyloskop czasu rzeczywistego, szybka spektroskopia oraz sekwencjonowanie na poziomie impulsów, pozwalają użytkownikom przyspieszyć strojenie systemu i wykonywanie pomiarów.
SHFQC+ integruje się z Zurich Instruments Quantum Computing Control System (QCCS) i jest intuicyjnie obsługiwany przez oprogramowanie LabOne Q, co umożliwia bezproblemową współpracę z innymi instrumentami, takimi jak HDAWG do szybkich sygnałów przepływu (fast flux) lub napięć bramkowych do 750 MHz. W większych systemach QCCS SHFQC+ umożliwia dostęp do szybkiego sprzężenia lokalnego i globalnego, a także protokołów korekcji błędów dla 100 kubitów i więcej.
Konfiguracje kanałów kontrolera kubitów SHFQC+
SHFQC+ jest dostępny w trzech konfiguracjach: aktywne mogą być 2, 4 lub 6 kanałów generatora sygnału. Dodatkowe kanały mogą być włączane w terenie.
Liczba kanałów sterujących: do 6 kanałów generatora sygnału
Liczba kanałów odczytu: 1 kanał analizatora kwantowego (1 wejście i 1 wyjście)
Wymiary: 449 × 460 × 145 mm (19" rack)
17,6 × 18,1 × 5,7 cala
Waga: 15 kg (33 lb)
Zasilanie: AC 100–240 V, 50/60 Hz
Złącza:
SMA (przód i tył) do wyzwalaczy, sygnałów i zegara zewnętrznego
32-bitowe DIO
2 × ZSync
LAN/Ethernet 1 Gbit/s
USB 3.0
USB do konserwacji
Liczba wyjść RF: 6 (2, 4 lub 6 aktywnych w zależności od konfiguracji)
Zakres częstotliwości: DC – 8,5 GHz
Szerokość pasma chwilowego: 1 GHz
Zakres poziomów wyjściowych (dBm): –30 do 10 dBm
Impedancja wyjściowa: 50 Ω
Liczba syntezatorów: 3 (pary kanałów współdzielą syntezator)
Konwersja D/A: 14-bit, 6 GSa/s (po wewnętrznej interpolacji 3×)
Dokładność poziomu wyjściowego: ±1 dBm względem ustawienia
Gęstość szumu napięcia wyjściowego: –143 dBm/Hz (przy zakresie 10 dBm)
Szum fazowy wyjścia:
–110 dBc/Hz (5 GHz, 10 kHz offset)
–138 dBc/Hz (5 GHz, 10 MHz offset)
Rdzenie AWG: 1 na kanał
Pamięć przebiegów: 96 kSa na kanał
Długość sekwencji: 32k instrukcji na rdzeń AWG
Częstotliwość próbkowania AWG: 2 GSa/s
Minimalna długość przebiegu: 16 Sa
Liczba wyjść RF: 1
Zakres częstotliwości: DC – 8,5 GHz
Szerokość pasma chwilowego: 1 GHz
Zakres poziomów wyjściowych (dBm): –30 do 10 dBm
Impedancja wyjściowa: 50 Ω
Liczba syntezatorów: 1 (współdzielony z kanałem wejściowym)
Konwersja D/A: 14-bit, 6 GSa/s (po wewnętrznej interpolacji 3×)
Dokładność poziomu wyjściowego: ±1 dBm względem ustawienia
Design: Proformat