摘要 - 作为量子信息处理器在quantum位(Qubit)计数和功能性中生长,控制和测量系统成为大规模可扩展性的限制因素。为了应对这一挑战并保持速度不断发展的经典控制要求,完全控制堆栈访问对于系统级别的优化至关重要。我们设计了一个基于模块化的FPGA(可编程门阵列)的系统,称为Qubic,以控制和测量超导量子处理单元。该系统包括室温电子硬件,FPGA门软件和工程软件。由几个商业现成的评估板和内部开发的电路板组装的原型硬件模式。gateware和软件旨在实现基本的量子控制和测量协议。通过在劳伦斯·伯克利国家实验室(Lawrence Berkeley National Laberatory)的高级量子测试中运行的超导量子处理器上的超导量子处理器上进行量子芯片表征,栅极优化和随机基准测量序列来证明系统功能和性能。通过随机基准测量,单量和两级工艺条件的测量为0.9980±0.0001和0.948±0.004。具有快速电路序列加载能力,Qubic可以有效地执行随机编译实验,并证明执行更复杂的算法的可行性。
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