インサイダー概要:
- Fermilab のエンジニアは、FPGA ボード、アンプ、フィルター、ケーブル配線をコンパクトでカスタマイズ可能なパッケージに組み合わせることで、量子制御を簡素化する統合システムである QICK ボックスを導入しました。
- QICK ボックスは、信号対雑音比と量子ビット制御を強化し、進化する量子研究のニーズを満たす拡張性、精度、適応性を提供します。
- シカゴ大学やイェール大学などの機関との協力を通じて開発された QICK イニシアチブは、実験の規模を拡大し、量子システム技術を進歩させる科学者をサポートします。
- 画像クレジット: Ryan Postel、フェルミ研究所
プレスリリース — 科学者たちが量子コンピューターを前例のない課題に対処する方法の発見に取り組んでいる中、1 つのハードルは量子領域と古典領域の間のシームレスな通信を確保することです。で 最近のリリースフェルミラボのエンジニアは、2022年に導入されるシステムであるQuantum Instrumentation Control Kitとその新しい関連製品であるQICK boxを通じてこの課題に取り組んでいることを発表しました。
QICK Box の紹介: ボックス内のラボ
QICK ボックスは、量子制御と読み出しプロセスを簡素化するように設計された完全に統合されたシステムです。オリジナルの QICK (フィールド プログラマブル ゲート アレイ ボード、高周波回路ボード、オープンソース ソフトウェアを組み合わせたもの) を基にして、QICK ボックスには、アンプ、フィルタ、ケーブル配線などの追加のハードウェアがコンパクトでカスタマイズ可能なパッケージに組み込まれています。
「ベンダーのボードや、機器の接続に必要な数十のアンプ、フィルター、その他のハードウェアを購入する必要がなく、科学者はすべてが組み込まれており、使いやすく、最適化された QICK ボックスを使用できます。」とフェルミラボの工学物理学者は述べています。 QICK ソフトウェア開発者のリーダー、植村 翔氏です。
リリースでは、このシステムは適応性が高く、研究者が無線回路基板や低周波回路基板などのコンポーネントを組み合わせたり、カスタムのドーターボードを追加したりできると記載されている。このモジュール性により、量子テクノロジーが進化し続ける中でも QICK ボックスが適切であり続けることが保証されます。
研究から市場へ
このデバイスは信号対雑音比を高め、量子ビット制御を強化するように設計されており、研究者は精度と精度を向上させて信号を増幅およびフィルタリングできるようになります。 Fermilab チームは、量子制御を強化するための新しいコア プロセッサを含む、更新されたファームウェアとソフトウェアを備えた QICK バージョン 2.0 も導入しました。
「量子の分野は現在、非常に急速に変化しているため、QICK は非常に強力です」とオークリッジ国立研究所量子科学センター所長のトラビス・ハンブル氏は述べています。 「QICK は、ハードウェア設計に大きな変動があることが予想される研究領域に参入しつつあると思います。一方、他の企業は、QICK ボックスが可能であると私たちが知っている開発に根本的な変更を加えていません。」
進化するニーズに応える共同開発
QICK イニシアチブは、シカゴ大学の研究者との協力を通じて 2020 年に始まり、その後、イェール大学、スタンフォード大学、プリンストン大学などの機関を含むまで拡大しました。イェール大学のマイケル・ハトリッジ教授などの研究者は、QICK を活用して量子実験を拡張し、大規模システム向けの技術を開発しています。
「私たちの目標は、実験室で少数の量子ビットを使用して実行できる単純な実験から、より大きなマシンにスケールアップするためのより良い方法があることを示すモデルを構築することです」とハットリッジ氏は述べています。同氏は、システムの手頃な価格とパフォーマンスを強調し、ますます複雑になる実験の要求を満たす柔軟性を指摘した。
QICK チームのユーザー中心のアプローチも、QICK チームを際立たせています。開発と商品化の取り組みを主導するフェルミラボのエンジニア、グスタボ・カンセロ氏は、急速に進化する分野に合わせた設計の課題を強調した。 「私たちは先を見据えて、ユーザーが将来必要とすると思われる機能を導入するよう努めています。量子デバイスは動く標的です」とカンセロ氏は説明した。
科学的発見の触媒
QICK は、開始以来、ニッチなツールから、世界中で 350 人を超える登録ユーザーを持つ広く採用されるプラットフォームに成長しました。 QICK ボックスの導入により、この到達範囲がさらに広がり、量子情報科学を進歩させるためのアクセスしやすい高性能ソリューションが科学者に提供されることが期待されています。
この技術の商業化に興味がある方は、フェルミラボのパートナーシップおよび技術移転室が詳細を提供します。 QICK の開発は、エネルギー省の国家量子イニシアチブの一部である量子科学センターにおけるフェルミラボのパートナーシップを通じてサポートされています。
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