图1:超导量子处理器的布局和架构。(a)2D超导量子处理器的示意图。橙色十字代表以8×8阵列排列的量子位。灰色圆圈是通过孔(25)进行3D接线。未显示接线的电极以简化。(b)量子阵列单元的电路图。每个量子位(橙色)都有一个用于微波炉和脉冲控制的XY Z控制线(黑色)。将量子夫妇伴侣与单个λ/ 4读出谐振器(黄色),又通常耦合到过滤器(绿色)。通过λ/ 2耦合谐振器(蓝色),两个相邻的量子位分散耦合。(c)Qubits的标签。两个损坏的量子位,即U03Q2和U22Q1,标记为蓝色。
如今的智能移动设备都内置有屏幕阅读器或语音助手(例如 Siri 或 Google Assistant)。这些设备会读出内容并允许用户通过语音发出命令。此类 AT 的实施使智能移动设备更易于为视障人士或阅读或使用手机有困难的用户所使用。但需要注意的是,这种内置屏幕阅读器或语音助手只有在设备上的内容可供他们访问时才会起作用(例如,通过使用替代文本来描述幻灯片或文档中的图像文件,否则屏幕阅读器将无法描述图像。因此,视障人士将无法获得有关图像或物体的任何信息)。因此,只有在存在可访问内容(也称为“电子无障碍”)的情况下,AT 的使用才会得到优化。
(c)(可选)现在假设我们有一个量子过程 A,它实现以下目标:对于任何幺正 V,如果 | ξ λ ⟩ 是 V 的任何特征态,特征值为 e 2 πiλ ,则 A 是一个幺正过程,当输入 | ξ λ ⟩| 0 ⟩ 时,它产生最终状态 | ξ λ ⟩| λ ⟩(通过对第二个寄存器的测量可以读出 λ 的值)。这里,第二个寄存器(最初为 | 0 ⟩ )的大小合适,能够表示 λ 的可能值(这里我们忽略精度问题)。这样的过程 A 确实存在,通常称为相位估计算法。为了解决这个问题,我们假设 A 是在 V = U x 的情况下给出的,并且在这种情况下,它以 poly(log N ) 时间为运行时间(这是正确的)。 (关于相位估计算法的说明,请参见 Nielsen 和 Chuang § 5.2)。
碳化硅是量子技术的新兴平台,可提供晶圆级低成本工业制造。该材料还具有高质量缺陷和长相干时间,可用于量子计算和传感应用。利用一组氮空位中心和 XY8- 2 相关光谱方法,我们展示了室温下以 ~900 kHz 为中心的人工交流场的量子传感,光谱分辨率为 10 kHz。通过实施同步读出技术,我们进一步将传感器的频率分辨率扩展到 0.01 kHz。这些结果为碳化硅量子传感器向低成本核磁共振波谱仪迈出了第一步,该波谱仪在医学、化学和生物分析中具有广泛的实际应用。
流量计的传感器线圈技术 1. 技术任务 在我们周围的许多领域,各种物质通过相应的系统运输。为此,液体(如水)以及空气、蒸汽或气体流过相应的管道系统。在许多情况下,需要一种合适的方法来记录体积流量或流量,特别是为了计算消耗值。除其他目的外,结果还用作客户成本计算的基础。这种测量过程的要求是多方面的,这就是为什么根据应用开发了不同的测量技术来记录目的。 2. 测量过程 在测量私人家庭的流量时,主要使用叶轮流量计。这些是密封的流量传感器,其核心元件是嵌入式叶轮,该叶轮由相应的流动介质旋转。这种旋转运动驱动刻度盘中的计数器,从中可以读出消耗数据。
LIDAR是使用发射光的反射特性的距离和速度测量设备。太空行业正在使用LiDar在着陆任务之前扫描行星表面,以测量航天器和许多其他应用之间的距离。具有最敏感的检测器对于测量长距离,尤其是在空间应用中至关重要。首先使用的LIDAR硅光电塑料正在市场上销售,例如光电倍增管等其他探测器。但是,到目前为止,尚无专用电子产品。LIDAR读出的主要读取要求是一个极好的计时分辨率和2NS双峰分离。市场上的ASIC都没有这样的快速响应。WEEROC设计了一种激光雷达专用的多渠道读取芯片原型,将我们的研发集中在带宽上,并快速返回基线以满足激光雷达的要求。
摘要:我们基于现场可编程门阵列 (FPGA) 平台开发了一种用于超导量子比特 (qubits) 实验的多功能集成控制和读出仪器。利用该平台,我们执行基于测量的闭环反馈操作,平台延迟为 428 纳秒。反馈能力有助于在比其能量弛豫时间 T 1 短得多的时间内将量子比特主动复位初始化到基态。我们展示了实验结果,证明使用大约 1.5 µs 长的读出和驱动脉冲序列,以 99.4% 的保真度复位了锇量子比特。与通过热化进行被动基态初始化(时间常数为 T 1 = 80 µs)相比,使用基于 FPGA 的平台使我们能够将量子比特初始化的保真度和时间提高一个数量级。
自旋分子是量子技术很有前途的构建模块,因为它们可以进行化学调节,组装成可扩展的阵列,并可轻松整合到各种设备架构中。在分子系统中,光学寻址基态自旋将使量子信息科学得到广泛应用,正如固态缺陷所证明的那样。然而,这一重要功能对于分子来说仍然难以实现。在这里,我们在一系列合成的有机金属铬 (IV) 分子中展示了这种光学寻址能力。这些化合物显示出基态自旋,可以用光初始化和读出,并用微波进行相干操控。此外,通过对分子结构的原子修饰,我们可以调整这些化合物的自旋和光学特性,为自下而上合成设计量子系统铺平了道路。
量子计算机的能量效率问题最近才引起人们的关注。对于操作具有目标计算性能的量子计算机所需的资源以及能量需求如何影响可扩展性的精确理解仍然缺失。在这项工作中,研究了囚禁离子装置中量子傅里叶变换 (QFT) 算法的一种实现。主要重点是获得量子计算能量成本的理论表征。通过分析装置的组成部分和量子计算所涉及的步骤(从离子的冷却和准备到算法的实现和结果的读出),估算了实验的能量成本。讨论了能量成本的潜在扩展,并用它来找到与最先进的经典超级计算机相比能量量子优势的可能阈值。