•我们基于Xilinx的ZCU216开发了QICK2。与ZCU208兼容。•MKIDS:8K频道/板。•它不需要外部模拟搅拌机。•它覆盖了多达10GHz的频谱,并在数字域中生成I-Q音调。•这是我们在U.Chicago(D. Schuster's Lab),Princeton(A。Houck's Lab),匹兹堡(Hatlab)合作的QIS系统的默认设置。•我们正在制作包括放大器,过滤器和步进功率衰减器的同伴RF板。•对于8K频道,费用为$ 2/kid。•50万个频道100万美元。
我们介绍了一种基于 Xilinx RFSoC 的量子位控制器(称为量子仪器控制套件,简称 QICK),它支持直接合成载波频率高达 6 GHz 的控制脉冲。QICK 可以控制多个量子位或其他量子设备。QICK 由一个数字板组成,该数字板承载着一个 RFSoC(射频片上系统)FPGA [1]、定制固件和软件以及一个可选的配套定制模拟前端板。我们表征了系统的模拟性能及其数字延迟,这对于量子纠错和反馈协议很重要。我们通过对 transmon 量子位执行标准表征来对控制器进行基准测试。我们实现了 F avg = 99.93% 的平均 Clifford 门保真度。所有原理图、固件和软件都是开源的 [2]。
在这项工作中,我们为超导量子比特建立了一个 QICK 控制和读出系统,并开发了在普渡大学 Alex Ma 实验室中表征单个量子比特所需的自动化软件,短期目标是进行更复杂的多量子比特实验。为了获得高精度读数并对量子系统进行最佳控制,表征和优化量子比特控制参数非常重要。量子比特表征是通过执行不同的测量来校准系统来完成的,其中包括找到每个微波控制脉冲的最佳频率、功率和时间。我们还优化了读出保真度。我们展示了 QICK 系统作为一种可扩展、经济高效的系统在未来多量子比特实验中的实现。它也是一个强大且易于访问的系统,可以向该领域的初学者介绍量子比特表征。