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SHFSG 8.5GHz 微波任意波形發生器

簡介：

Zurich Instruments SHFSG+ 信號發生器可以直接產生頻率范圍從 DC 到 8.5 GHz 的量子比特控制信號，具有 1 GHz 的無雜散調制帶寬。 SHFSG+ 使用雙超外差技術進行頻率上變頻，無需混頻器校準并節省系統調校時間。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，支持不同規模的量子計算系統，從幾個量子比特到幾百個量子比特。

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產品特點

Zurich Instruments SHFSG 信號發生器可以直接產生頻率范圍從 DC 到 8.5 GHz 的量子比特控制信號，具有 1 GHz 的無雜散調制帶寬。 SHFSG 使用雙超外差技術進行頻率上變頻，無需混頻器校準并節省系統調校時間。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 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。

當由 PQSC 同步時，多個 SHFSG 可以在 Zurich Instruments QCCS 中組合以實現對多量子比特系統的控制。得益于先進的定序器、低延遲信號處理鏈和低相位噪聲頻率合成器，可以實現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 信號發生器

? 4或8個輸出通道，控制多達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

? 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，可實現短門脈沖

? 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進行控制

產品亮點

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 混頻器的傳統方法相比，SHFSG+ 的超外差頻率轉換方案在更寬的頻帶上運行，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、穩定的信號，而無需用戶花時間進行混頻器校準或系統維護。基于專為量子比特控制設計的合成器的性能，SHFSG+ 在整個輸出頻率范圍內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現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

即使在需要復雜信號時，SHFSG+ 也支持最少使用波形數據。用戶以脈沖描述的形式向 LabOne Q 軟件提供所需信號，然后該軟件以最節省內存的方式自動對 SHFSG+ 進行編程。即使對于依賴多個 SHFSG+ 的多量子位系統，這種方法也可確保以最少的儀器通信時間完成復雜的調整和校準程序。循環和條件分支點的支持進一步實現了量子糾錯和主動復位，而實時相位更新使實現虛擬 Z 門成為可能。憑借每通道高達 98 kSa 的波形存儲器、處理高達 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。

可擴展的系統方法

SHFSG+ 的每個通道都有自己的 AWG 內核，用于創建相位和時序可編程波形，因此單個 SHFSG-8 儀器可以控制 8 個單獨的量子位。為了執行全局糾錯等高級協議，可以將多個SHFSG+ （用于量子位控制）與多個 SHFQA+（用于量子位讀出）結合使用。 Zurich Instruments ZSync 接口通過中央PQSC 可編程量子系統控制器將 SHFSG+ 和 SHFQA+ 相互連接起來； LabOne Q 軟件優化了儀器之間的通信，從而簡化了協議執行。通過 PQSC 可以同步多達 18 個 SHFSG+，從而實現多達 144 個量子位的協調控制。即通過一個 PQSC 同步 SHFSG+ 可以與 LabOne Q軟件進行編程，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+成新的或現有的設置。

產品參數

信號輸出
射頻輸出數量	4（SHFSG-4 型號）
射頻輸出數量	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
合成器數量	4（兩種型號）
數模轉換	14 位，6 GSa/s（內部 3x 插值后）
輸出電平精度	±（1 dBm 的設置）
標記和觸發器
標記輸出	每個通道 1 個，前面板上有 SMA 輸出
標記輸出電壓	0 V（低）、3.3 V（高）
標記輸出阻抗	50 Ω
標記輸出上升時間	300 ps（20% 至 80%）
觸發輸入	每個通道 1 個，前面板上的 SMA
觸發輸入阻抗	50 Ω / 1 KΩ
波形生成
AWG 內核	每個通道 1 個
波形垂直分辨率	14 位模擬 + 2 位標記
波形記憶	每通道 98 kSa
序列長度	每個 AWG 內核 32k 條指令
AWG 采樣率	2 GSa/s
最小波形長度	32個點
一般的
尺寸	449 x 460 x 145 mm（19 英寸機架）
尺寸	17.6 x 18.1 x 5.7 英寸
重量	15 公斤（33 磅）
電源供應	交流：100-240 V，50/60 Hz
支持的時鐘頻率（外部或內部）	10 MHz 或 100 MHz
連接器	前面板和后面板的 SMA 用于觸發、信號和外部時鐘
	32 位 DIO
	1 ZSync
	1 GbE
	USB 3.0
	維護 USB

相關應用

金剛石氮-空位 (NV) 色心的相干控制

應用領域

量子計算應用

? 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

? 實時、低延遲和全局反饋的糾錯

支持的量子比特類型

? 超導量子比特

? 自旋量子比特/超導諧振腔混合體

? NV 色心

? Qubits、qutrits 和 ququads

功能圖解

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