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SHFSG 8.5GHz 微波任意波形發(fā)生器

簡介：

Zurich Instruments SHFSG+ 信號發(fā)生器可以直接產(chǎn)生頻率范圍從 DC 到 8.5 GHz 的量子比特控制信號，具有 1 GHz 的無雜散調(diào)制帶寬。 SHFSG+ 使用雙超外差技術(shù)進(jìn)行頻率上變頻，無需混頻器校準(zhǔn)并節(jié)省系統(tǒng)調(diào)校時間。每個 SHFSG+ 帶有 4 或 8 個具有 14 位垂直分辨率的模擬輸出通道。

SHFSG+ 可由 LabOne 、其 API 或 LabOne Q 軟件控制，支持不同規(guī)模的量子計算系統(tǒng)，從幾個量子比特到幾百個量子比特。

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產(chǎn)品特點(diǎn)

Zurich Instruments SHFSG 信號發(fā)生器可以直接產(chǎn)生頻率范圍從 DC 到 8.5 GHz 的量子比特控制信號，具有 1 GHz 的無雜散調(diào)制帶寬。 SHFSG 使用雙超外差技術(shù)進(jìn)行頻率上變頻，無需混頻器校準(zhǔn)并節(jié)省系統(tǒng)調(diào)校時間。每個 SHFSG 帶有 4 或 8 個具有 14 位垂直分辨率的模擬輸出通道。 SHFSG 可經(jīng) LabOne 、其 API 或 LabOne QCCS 軟件控制，支持大小從幾個量子比特到幾百個量子比特的量子計算系統(tǒng)。

當(dāng)由 PQSC 同步時，多個 SHFSG 可以在 Zurich Instruments QCCS 中組合以實(shí)現(xiàn)對多量子比特系統(tǒng)的控制。得益于先進(jìn)的定序器、低延遲信號處理鏈和低相位噪聲頻率合成器，可以實(shí)現(xiàn)具有最小延遲和高保真度的多量子比特門操作。SHFSG與用于量子比特實(shí)時讀取的 SHFQA 量子分析儀一起，他們是集成了微波生成和分析的第二代儀器。

SHFSG 8.5GHz 信號發(fā)生器

? 4或8個輸出通道，控制多達(dá)8個量子比特

? 在DC至8.5GHz頻率范圍，信號帶寬1GHz，無需混頻器校準(zhǔn)

? 高保真門的低相位噪聲和低雜散音

? 無需外部放大，高輸出功率，可實(shí)現(xiàn)短門脈沖

? 6GSa/s 的14位輸出

? 可通過LabOne^? Q軟件、LabOne或LabOne的Python、C、MATLAB^?、LabVIEW?和.NET的API進(jìn)行控制

產(chǎn)品亮點(diǎn)

高保真量子比特操作

從 DC 到 8.5 GHz 的頻率范圍使單個 SHFSG+ 能夠生成各種單和多量子比特門。與基于 IQ 混頻器的傳統(tǒng)方法相比，SHFSG+ 的超外差頻率轉(zhuǎn)換方案在更寬的頻帶上運(yùn)行，具有更好的線性度和更少的雜散信號。這意味著 SHFSG+ 生成無雜散、穩(wěn)定的信號，而無需用戶花時間進(jìn)行混頻器校準(zhǔn)或系統(tǒng)維護(hù)。基于專為量子比特控制設(shè)計的合成器的性能，SHFSG+ 在整個輸出頻率范圍內(nèi)提供低相位噪聲和低時序抖動，確保量子比特門操作在保真度方面實(shí)現(xiàn)量子處理器的全部潛力。每個 SHFSG+ 包含 4 個低相位噪聲合成器，對應(yīng)于 SHFSG-4 變體中的每個通道 1 個合成器和 SHFSG-8 變體中的每個通道對 1 個合成器。

用于高效工作流程的高級定序器

即使在需要復(fù)雜信號時，SHFSG+ 也支持最少使用波形數(shù)據(jù)。用戶以脈沖描述的形式向 LabOne Q 軟件提供所需信號，然后該軟件以最節(jié)省內(nèi)存的方式自動對 SHFSG+ 進(jìn)行編程。即使對于依賴多個 SHFSG+ 的多量子位系統(tǒng)，這種方法也可確保以最少的儀器通信時間完成復(fù)雜的調(diào)整和校準(zhǔn)程序。循環(huán)和條件分支點(diǎn)的支持進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了量子糾錯和主動復(fù)位，而實(shí)時相位更新使實(shí)現(xiàn)虛擬 Z 門成為可能。憑借每通道高達(dá) 98 kSa 的波形存儲器、處理高達(dá) 16k 序列指令的能力和 2 GSa/s 的采樣率，SHFSG+ 為量子位控制提供可定制的多通道 AWG 信號。

可擴(kuò)展的系統(tǒng)方法

SHFSG+ 的每個通道都有自己的 AWG 內(nèi)核，用于創(chuàng)建相位和時序可編程波形，因此單個 SHFSG-8 儀器可以控制 8 個單獨(dú)的量子位。為了執(zhí)行全局糾錯等高級協(xié)議，可以將多個SHFSG+ （用于量子位控制）與多個 SHFQA+（用于量子位讀出）結(jié)合使用。 Zurich Instruments ZSync 接口通過中央PQSC 可編程量子系統(tǒng)控制器將 SHFSG+ 和 SHFQA+ 相互連接起來； LabOne Q 軟件優(yōu)化了儀器之間的通信，從而簡化了協(xié)議執(zhí)行。通過 PQSC 可以同步多達(dá) 18 個 SHFSG+，從而實(shí)現(xiàn)多達(dá) 144 個量子位的協(xié)調(diào)控制。即通過一個 PQSC 同步 SHFSG+ 可以與 LabOne Q軟件進(jìn)行編程，以 LabOne ，或與其API的Python，C，MATLAB?時，LabVIEW?和.NET -讓用戶決定如何愿意將SHFSG+成新的或現(xiàn)有的設(shè)置。

產(chǎn)品參數(shù)

信號輸出
射頻輸出數(shù)量	4（SHFSG-4 型號）
射頻輸出數(shù)量	8（SHFSG-8 型號）
頻率范圍	直流 - 8.5 GHz
信號帶寬	1.0 GHz
輸出范圍 (dBm)	-30 dBm 至 +10 dBm
輸出阻抗	50 Ω
合成器數(shù)量	4（兩種型號）
數(shù)模轉(zhuǎn)換	14 位，6 GSa/s（內(nèi)部 3x 插值后）
輸出電平精度	±（1 dBm 的設(shè)置）
標(biāo)記和觸發(fā)器
標(biāo)記輸出	每個通道 1 個，前面板上有 SMA 輸出
標(biāo)記輸出電壓	0 V（低）、3.3 V（高）
標(biāo)記輸出阻抗	50 Ω
標(biāo)記輸出上升時間	300 ps（20% 至 80%）
觸發(fā)輸入	每個通道 1 個，前面板上的 SMA
觸發(fā)輸入阻抗	50 Ω / 1 KΩ
波形生成
AWG 內(nèi)核	每個通道 1 個
波形垂直分辨率	14 位模擬 + 2 位標(biāo)記
波形記憶	每通道 98 kSa
序列長度	每個 AWG 內(nèi)核 32k 條指令
AWG 采樣率	2 GSa/s
最小波形長度	32個點(diǎn)
一般的
尺寸	449 x 460 x 145 mm（19 英寸機(jī)架）
尺寸	17.6 x 18.1 x 5.7 英寸
重量	15 公斤（33 磅）
電源供應(yīng)	交流：100-240 V，50/60 Hz
支持的時鐘頻率（外部或內(nèi)部）	10 MHz 或 100 MHz
連接器	前面板和后面板的 SMA 用于觸發(fā)、信號和外部時鐘
	32 位 DIO
	1 ZSync
	1 GbE
	USB 3.0
	維護(hù) USB

相關(guān)應(yīng)用

金剛石氮-空位 (NV) 色心的相干控制

應(yīng)用領(lǐng)域

量子計算應(yīng)用

? 相干操控單量子比特和多量子比特門

? 量子比特頻譜和表征

? 實(shí)時、低延遲和全局反饋的糾錯

支持的量子比特類型

? 超導(dǎo)量子比特

? 自旋量子比特/超導(dǎo)諧振腔混合體

? NV 色心

? Qubits、qutrits 和 ququads

功能圖解

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