チューリッヒ・インスツルメンツ、論理量子ビットのスケーリング課題に対応する「ZQCS量子制御システム」を発表

チューリッヒ・インスツルメンツは、大規模量子コンピュータの運用を目指したプラットフォーム「ZQCS量子制御システム」を発表しました。ZQCSは、数千チャンネルを協調させながらマイクロ秒スケールのリアルタイムフィードバックループを維持することで、長寿命論理量子ビット構築のための技術的要求に応えます。このシステムは、スケーラブルなダイレクトRFエレクトロニクス、決定論的なリアルタイムネットワーキング、そしてLabOne Qソフトウェアスタックを統合し、ゲート忠実度と量子誤り訂正（QEC）をサポートします。

ZQCSはモジュラー型のAdvancedTCA（ATCA）アーキテクチャを採用しており、19インチラックあたり1,000チャンネル以上の提供が可能です。ダイレクトRFフロントエンドは、信号対雑音比を最大化し、量子ビット制御を安定させるために、最初のナイキストゾーン内で動作します。ハイブリッド量子古典ワークフローのため、本システムにはプログラマブルFPGAとGPUおよびCPUへの高帯域幅リンクが搭載されており、誤り訂正に必要なサブマイクロ秒フィードバックを実現します。ハードウェアは、熱安定性と高密度HPC環境への統合のために、水冷エンクロージャーに収められています。

2021年のローデ・シュワルツによる買収を経て、チューリッヒ・インスツルメンツは、耐故障性コンピューティングに向けた長期ロードマップの一環としてこの技術を提供しています。ZQCSは現在、誤り訂正実験の実行や、システムを数百から数千量子ビットにスケールアップするために展開されています。高密度RFシグナリングと自動キャリブレーションソフトウェアを組み合わせることで、このプラットフォームは、誤り訂正された量子プロセッサの産業規模での展開のためのフレームワークを提供します。