Quantum Machines wprowadza na rynek OPX1000, platformę sterowania opartą na procesorach o dużej gęstości


We wrześniu 2023 r. Maszyny kwantowe (QM) zaprezentował OPX1000nasz najbardziej zaawansowany jak dotąd system kontroli kwantowej i wiodący w branży kontroler pod względem wydajności i gęstości kanałów. OPX1000 to trzecia generacja procesorowych kontrolerów kwantowych firmy QM. Ulepsza swojego poprzednika, OPX+, poprzez zwiększenie wydajności analogowej i zwielokrotnienie gęstości kanałów, aby zapewnić kontrolę ponad 1000 kubitów. Jednak wizja QM dotycząca kontrolerów kwantowych wykracza daleko poza to.

OPX1000 został zaprojektowany jako platforma do orkiestracji sterowania wielkoskalowymi QPU (jednostkami przetwarzania kwantowego). Jest wyposażony w 8 gniazd modułów frontendowych (FEM), reprezentujących najnowocześniejszą architekturę modułową do kontroli kwantowej. Pierwszy moduł niskiej częstotliwości (LF) został wprowadzony we wrześniu 2023 r., a dziś z przyjemnością przedstawiamy moduł mikrofalowy (MW) FEM, który zapewnia dodatkową wartość naszej szybko rosnącej bazie klientów.

Kontrolery kwantowe oparte na procesorze

Rozwój obliczeń kwantowych niesie ze sobą nowe wymagania. Wymagania te w pierwszej kolejności narzuciły przejście od nieporęcznych systemów AWG do rozwiązań opartych na procesorach. Doprowadziło to nas do opracowania jednostki przetwarzania impulsów (PPU), dedykowanego procesora do kwantowych sekwencji impulsów. Od tego czasu PPU zostało zintegrowane ze strukturą OPX, aby stworzyć pierwszy i obecnie jedyny kontroler gotowy do korekcji błędów kwantowych.

(Powyżej) Mikrofalowy moduł czołowy MW FEM

OPX w dalszym ciągu umożliwia przełomowe badania nad różnymi technologiami kubitowymi, przyczyniając się do ponad 60 publikacji naukowych tylko w 2023 roku. Ekspansja tej dziedziny otwiera nowe możliwości, od hybrydowego obliczeń kwantowo-klasycznych po wykrywanie kwantowe i komunikację.

Więcej modułów, lepsza wydajność, niezawodna skalowalność
Nowy MW FEM, który dzisiaj wprowadzamy, zapewnia do 8 analogowych kanałów wyjściowych pracujących z szybkością 2 GSa/s (1 GSa/s na każdą kwadraturę) w trybie standardowym oraz możliwość pracy w trybie podwójnej szybkości do 4 GSa/s ( 2 GSa/s I i Q), łącząc moc wielu rdzeni PPU, które są połączone ze sobą wszystkimi kanałami. Ten nowy moduł działa w oparciu o bezpośrednią syntezę cyfrową (DDS) do 10,5 GHz, redukując liczbę komponentów w celu uzyskania bardziej skalowalnego projektu, który nie wymaga kalibracji.

Reklama

Wydajność analogowa MW-FEM wyznacza nowy punkt odniesienia dla sterowników, zapewniając najwyższą wierność kubitów bez kompromisów. Szum fazowy należy do najniższych w branży i wynosi < -125 dBc/Hz (przy 6 GHz, przesunięcie 10 kHz). Zakres dynamiki wolny od zakłóceń (SFDR) wynosi około 60 dBc w całym zakresie częstotliwości i nie wymaga żadnej kalibracji, podczas gdy całkowite zniekształcenie harmoniczne (THD) utrzymuje się na poziomie powyżej 40 dBc. Dzięki takim specyfikacjom i wyjątkowości PPU użytkownicy będą mogli wykorzystać pełny potencjał QPU z łatwo programowalnymi pomiarami obwodu środkowego, obwodami dynamicznymi lub schematami korekcji błędów. System jest wstecznie kompatybilny z OPX/OPX+, dzięki czemu użytkownicy będą mogli używać kodów napisanych dla OPX/OPX+ na OPX1000, co dodatkowo umożliwi wielu laboratoriom płynne zwiększanie skali ich systemów eksperymentalnych.

(Powyżej) Moduły frontendowe (FEM) OPX1000 do sterowania niską częstotliwością i mikrofalami, wraz z ich głównymi specyfikacjami. Moduły mogą współdziałać ze sobą nawet w różnych obudowach, dzięki czemu OPX1000 jest naprawdę modułowym i skalowalnym systemem.

MW-FEM oferuje wiele funkcji, które są unikalne w branży:

  • Jednoczesne odtwarzanie impulsów na różnych częstotliwościach centralnych, każdy z chwilową szerokością pasma 800 MHz: łączy to w sobie łączność „wszystko ze wszystkimi” i zdolność oscylatorów numerycznych wysokiej częstotliwości (NCO) do dostarczania sygnałów podobnych do LO przy bardzo różnych częstotliwościach;
  • Pełna kontrola fazy NCO w czasie rzeczywistym w celu jej dowolnego resetowania: zwykle nie jest to możliwe w przypadku analogowych LO, eliminuje to potrzebę stosowania ultrastabilnych LO, ponieważ fazę sygnału można zresetować na początku każdej sekwencji, bezpośrednio z oprogramowania, w czas rzeczywisty;
  • Wykonaj aktywny reset w czasie krótszym niż 100 ns: dzięki nowatorskiemu, ultraszybkiemu sprzężeniu zwrotnemu, MW-FEM oferuje aktywny reset o najniższym opóźnieniu na rynku, umożliwiając szybką i precyzyjną inicjalizację wielu kubitów z najwyższą wiernością.

OPX1000: pierwszy kontroler kwantowy gotowy do zastosowania w centrum danych

Konstrukcja OPX1000 sprzyja adaptacji i integracji, ułatwiając nowatorskie interakcje między technologiami i obsługując różne typy kubitów i kwantowo-klasyczne przepływy pracy. Dzięki swojej modułowości OPX1000 pozwala na zmianę, modernizację i dostosowanie sprzętu do dowolnych potrzeb, zachowując jednocześnie stabilne i solidne podstawy systemu sterowania. Ponadto charakteryzuje się wysokim poziomem redundancji i wymienności w zastosowaniach w środowiskach HPC oraz w większych architekturach i przepływach pracy.

OPX1000 umożliwia łatwe aktualizacje i adaptacje, obsługiwane przez QUA, język poziomu impulsowego QM, który upraszcza wymianę modułów i skalowanie ze sprzętem. Co więcej, dzięki DGX-Quantum, współpracy NVIDIA i Quantum Machines, użytkownicy mogą liczyć na połączenie z NVIDIA GraceHopper o niskim opóźnieniu (mniej niż 5 µs w obie strony, ponad 1000 razy lepsze niż inne rozwiązania), co czyni OPX1000 pierwszy w historii kontroler zdolny do integracji procesora, procesora graficznego i QPU.

OPX1000 został zaprojektowany z myślą o skali. Jedna obudowa z 4 modułami LF-FEM i 4 MW-FEM wystarczy do obsługi chipa nadprzewodzącego liczącego 25 kubitów. Łączenie wielu obudów w celu uzyskania przepustowości przekraczającej 25 kubitów jest proste, ponieważ technologia synchronizacji firmy QM, QSync, umożliwia pracę wielu OPX1000 jako jednego. 256 kubitów nadprzewodzących wymaga 9 jednostek OPX1000, podczas gdy do sterowania procesorem kwantowym złożonym z 1000 kubitów nadprzewodzących potrzeba tylko 2,5 stojaków. W porównaniu z konkurencyjnymi rozwiązaniami oznacza to czterokrotną redukcję zużycia energii i powierzchni wykorzystywanej w centrum danych. Dzięki gęstości kanałów i wysokiemu stopniowi redundancji OPX1000 jest pierwszym kontrolerem kwantowym gotowym do zastosowania w centrum danych.

OPX1000 to najbardziej zaawansowany, skalowalny kontroler kwantowy, zapewniający przewagę kwantową dzięki doskonałej kontroli. Może dziś obsługiwać tysiące kubitów, dostosowując się do dowolnej modalności, dzięki dużej przepustowości, najnowocześniejszej wydajności analogowej, unikalnym możliwościom obliczeniowym w czasie rzeczywistym oraz wysokiej redundancji i niezawodności: prawdziwie skalowalny kontroler.

OPX1000 to najbardziej zaawansowany i skalowalny kontroler kwantowy na rynku. Uzyskaj arkusz specyfikacji OPX1000 Tutaj.

OPX1000 i nowy MW FEM zostaną zaprezentowane na marcowym spotkaniu APS w Minneapolis (3-8 marca).



Source link

Advertisment

Więcej

Advertisment

Podobne

Advertisment

Najnowsze

iOS 17.5: Nowe funkcje, data premiery i więcej szczegółów

Apple ma oficjalnie rozpoczęte testy beta systemu iOS 17.5 z programistami i użytkownikami publicznej wersji beta. Aktualizacja wprowadza kilka nowych funkcji i...

Fani Warhammera 40K byli zszokowani ujawnieniem kodeksu Custodes dotyczącego kobiety

W galaktyce Warhammera 40 000Imperium Człowieka zbudowane jest na plecach transludzkich żołnierzy. Istnieją kultowi Kosmiczni Marines, którzy są masowo wytwarzani...

Lenovo przygotowuje laptopy Thinkpad T14 i Yoga Slim 14 z procesorem Qualcomm Snapdragon X

Lenovo wprowadza ostatnie poprawki w Yoga Slim 7 14 2024, jednym z pierwszych laptopów niereferencyjnych wyposażonych w najnowszy procesor Qualcomm Snapdragon X. ...
Advertisment