量子操控系统（QCS）-全数字化实现的量子操控解决方案
解决方案概述
量子操控系统（QCS）- 全数字化实现的量子操控解决方案
是德科技量子操控系统（QCS）集专用的量子操控硬件和全栈软件功能于一身，为操控量子器件以及读取结果提供了一个简单易用的解决方案。QCS 采用了一种直接数字转换（DDC）体系结构，用于生成和采集微波、基带和数字信号，以便操控量子器件和读取结果。
新型量子专用 Python API 是一款功能强大且直观的软件。它可以轻松完成教科书量子实验，快速灵活地设计和执行自定义脉冲序列，同时自动确保纳秒以下级的时序和同步。通过 Python API 使用板载 FPGA 既简单又直观。它可以促进动态用户定义的脉冲原语和实时外差解调，从而允许用户将注意力放到量子物理而非 FPGA 编程上。
特点
- 完整的 DDC，采集微波、基带和数字信号用于操控和读取量子比特。
- 简单易用的 API 和 GUI 界面让您能够快速访问教科书上的量子实验和自定义脉冲序列。
- 硬件和软件紧密集成，提供完整的操控和读出解决方案。
- 先进的时钟分配和时序软件确保系统中所有通道的相位和事件保持同步。
软件
量子操控系统的主要软件接口是量子专用 Python API。借助该 API，用户可以使用简单直观的语法轻松编写代表简单量子比特实验乃至复杂量子算法的程序。此外，它还包括图形用户界面（GUI）使用模型，可为简单的实验和普通实验室控制提供可视化界面。
QCS API
QCS API 允许用户在完成简单的初始配置后直接进入量子实验的设计和执行，从而简化了用户体验。它主要由以下几个部分组成。量子配置，用于定义 QCS 硬件和量子对象（如量子比特、耦合器和读出谐振器）之间的映射。完成设置后，无论具体的量子序列或实验参数是怎样，该配置都可以在无需用户输入的情况下自动配置实验。此外，该配置还包括量子电路连接图。
QCS API，用于在 QCS 配置支持的任意数量量子比特上定义脉冲序列或经过校准的门（见下文）。用户可以定义与上述连接兼容的各类双量子比特门（如基带或微波）。此外，配置了参数的脉冲还可实现电路的快速扫描。序列和扫描的组合可完整地描述一个可由 Python 脚本或 Jupyter Notebook 运行的实验。它还包括标准序列（如 T1、Ramsey、动态解耦）示例，并且可通过 API 对任意序列进行编程。
- 器件校准管理程序，用于管理经过校准的每个门的脉冲参数。它可通过 Python API 访问，提供当前参数值和历史参数值信息，以便比较在不同时间或多个器件之间进行的类似测量。
- 波形和数据可视化工具，用于预览波形和脉冲序列然后再在硬件上执行，还可用于查看以图形表示的量子比特测量结果。
软件套件
QCS 软件包含多个产品，为量子系统提供全面的解决方案。其中一些产品要求每个系统有一个许可证（每台主机 PC 一个许可证），而其他产品则可以在硬件上运行，要求系统中的每个模块化仪器有一个许可证。从是德科技订购或升级量子操控系统时，您会得到数量和类型都正确的许可证，可以使用 PathWave 测试站管理程序轻松安装并升级所有 QCS 软件。下表所示为 QCS 中包含的软件。
- M5401LUNA
- 描述：Labber Quantum 软件许可证
- 许可方式：每个系统 1 个
- KS2201A
- 描述：PathWave 测试同步可执行程序许可证
- 许可方式：每台模块化仪器 1 个
- KF9001B
- 描述：PathWave FPGA 运行时许可证
- 许可方式：每台 M5300A 或 M5200A 1 个
- M5400B
- 描述：用于 M5xxx 控制硬件的量子 FPGA IP 库
- 许可方式：每台 M5300A 或 M5200A 1 个+
请下载此文档以了解更多信息。