El generador DDS con 20 portadoras M4i.6631 permite controlar qubits iónicos con microondas gracias a síntesis digital directa, modulaciones de 3 a 5 MHz y generación multitono, aportando menor consumo y simplificación del hardware en informática cuántica.
El nuevo M4i.6631 es un generador de formas de onda basado en DDS que se integra en arquitecturas de computación cuántica con iones atrapados.
El nuevo M4i.6631 de Spectrum Instrumentation aporta control multifrecuencia para tramas de pulsos de alta precisión en experimentos con qubits.
La compañía eleQtron emplea procesadores cuánticos MAGIC que utilizan radiación de microondas para activar y manipular qubits de iones atrapados.
Dicho enfoque reduce la refrigeración, disminuye el consumo y simplifica el diseño del sistema frente al uso de láseres de alta potencia.
El procesador cuántico MAGIC se apoya en una cadena de iones de 171Yb+ formada en alto vacío mediante ablación láser y confinada en una trampa de Paul mediante campos eléctrico y magnético.
La direccionabilidad individual se consigue con microondas alrededor de 12,64 GHz generadas mediante un mezclador SSB que combina un oscilador de RF y la salida DDS del M4i.6631.
Posteriormente se modula cada tono con deltas de 3 a 5 MHz para seleccionar iones mediante el efecto Zeeman con baja diafonía e integración directa sobre trampas en chip.
Síntesis digital directa y control de qubits con microondas
El modo DDS del M4i.6631 genera una señal multitono que activa puertas cuánticas dirigiendo cada qubit con su portadora asignada.
Cada núcleo DDS admite programación de frecuencia, amplitud, fase, pendiente de frecuencia y pendiente de amplitud con comandos mínimos.
La resolución temporal de 6,4 ns permite cambios ultrarrápidos para ajustar la frecuencia de Rabi y, por tanto, la velocidad de las operaciones cuánticas.
El ordenador cuántico de eleQtron integra varios procesadores MAGIC que se benefician de la generación simultánea de múltiples portadoras independientes por canal.
La configuración multitono agiliza el direccionamiento, reduce la complejidad de cableado y mejora la estabilidad frente a soluciones basadas en láser.
M4i.6631 con DDS multitono para experimentos cuánticos
La familia M4i.66xx ofrece conversión a 16 bits y salida de hasta 1,25 GS/s en tarjetas PCIe de uno, dos o cuatro canales síncronos.
La memoria integrada se segmenta para reproducir formas de onda distintas por secuencias, acelerando experimentos con múltiples etapas.
Los controladores optimizados permiten transferencias sostenidas de 2,8 GB/s desde el host para actualizar patrones en tiempo casi real.
La sincronización de hasta ocho tarjetas facilita escalar el número de canales manteniendo coherencia de fase.
Con firmware DDS, cada canal puede generar hasta 20 portadoras senoidales independientes, suficientes para cadenas de qubits con direccionamiento por frecuencia.
El ajuste de amplitud, fase, longitud de pulso y frecuencia por núcleo posibilita la ejecución precisa de algoritmos cuánticos complejos.
La solución DDS resulta clave para implementar control por microondas con menor consumo, mayor simplicidad y alta repetibilidad experimental.
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