arXiv:2102.11230v2 [physics.ins-det] 2021 年 4 月 13 日__

arXiv:2102.11230v2 [physics.ins-det] 2021 年 4 月 13 日

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arXiv:2102.11230v2 [physics.ins-det] 2021 年 4 月 13 日

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激光冷却的原子、离子和分子是值得研究的有趣而动态的系统，并且被用于开发许多量子技术。这些技术包括精密原子钟 1、2、量子计算机和模拟器 3、4 和量子传感器 5、6。原子、分子和光学 (AMO) 物理实验通常是来自不同来源和制造商的大量商用或定制仪器的组合，这些仪器需要同步且可重复地运行。同步是通过使用专门的软件套件来控制具有确定性时序的主数字模式发生器或时钟设备来实现的，该时钟设备向其他硬件设备发送触发信号。SpinCore 7 的 PulseBlaster 是一种基于现场可编程门阵列 (FPGA) 的商用设备，通常用作许多 AMO 实验 8 中的主时钟，并且与许多不同的软件套件兼容。许多大学团体还设计了基于微控制器或 FPGA 的定制设备作为主时钟。微控制器将处理能力与许多外设相结合，可直接与硬件接口，并已在各种物理实验中得到广泛应用 9 – 12 。另一方面，FPGA 可以灵活地修改整个系统架构以适应功能的变化，尽管它们需要更多的开发专业知识。尽管学习难度较大，但 FPGA 已成为许多物理实验中控制设备的常见选择，并且能够很好地适应更复杂的架构以及模块化架构 13 – 17 。控制实验的另一种方法是创建一个完整的软件和模块化硬件基础设施，并设计有内置时序同步功能。这种方法的两个商业示例是

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