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QubiC: un sistema de control y medición basado en FPGA de código abierto para procesadores de información cuántica superconductores

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“A medida que los procesadores de información cuántica crecen en cantidad y funcionalidad de bits cuánticos (qubit), el sistema de control y medición se convierte en un factor limitante para la extensibilidad a gran escala. Para enfrentar este desafío y seguir el ritmo de los requisitos de control clásicos que evolucionan rápidamente, el acceso total a la pila de control es esencial para la optimización a nivel del sistema. Diseñamos un sistema modular basado en matriz de puertas programables en campo (FPGA) llamado QubiC para controlar y medir una unidad de procesamiento cuántico superconductora. El sistema incluye hardware electrónico a temperatura ambiente, gateware FPGA y software de ingeniería. Un prototipo de módulo de hardware se ensambla a partir de varias placas de evaluación comerciales listas para usar y placas de circuito desarrolladas internamente. Gateware y el software están diseñados para implementar protocolos básicos de control y medición de qubit. La funcionalidad y el rendimiento del sistema se demuestran mediante la caracterización de chips qubit, la optimización de puertas y secuencias de evaluación comparativa aleatorias en un procesador cuántico superconductor que opera en el banco de pruebas cuántico avanzado en el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley. Las fidelidades del proceso de un solo qubit y dos qubit se miden en 0.9980 ± 0.0001 y 0.948 ± 0.004, respectivamente, mediante evaluación comparativa aleatoria. Con la capacidad de carga rápida de secuencias de circuitos, QubiC realiza experimentos de compilación aleatorios de manera eficiente y mejora la viabilidad de ejecutar algoritmos más complejos”.

Encuentra el acceso abierto enlace del documento técnico aquí. Publicado en 2021.

Y. Xu et al., "QubiC: un sistema de control y medición basado en FPGA de código abierto para procesadores de información cuánticos superconductores", en IEEE Transactions on Quantum Engineering, vol. 2, págs. 1-11, 2021, art. 6003811, doi: 10.1109/TQE.2021.3116540.

El puesto QubiC: un sistema de control y medición basado en FPGA de código abierto para procesadores de información cuántica superconductores apareció por primera vez en Ingeniería de semiconductores.

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