Компания Quantum Machines показала использование прямого цифрового синтеза (DDS) для крупномасштабных квантовых вычислений. В их новом модуле OPX1000, предназначенном для работы с квантовыми процессорами, содержащими 1000 и более кубитов, они использовали передовой DDS для генерации микроволновых импульсов напрямую, без аналоговых генераторов или смесителей.
Выбор DDS был основан на его преимуществах, включая масштабируемость, улучшенную фазовую точность и возможность синхронной работы нескольких каналов.
Традиционные методы генерации микроволновых сигналов, такие как смешение и IQ-смешение, требуют аналоговых генераторов или сложных схем, таких как двойное супергетеродинное смешение.
Эти методы, хотя и имеют свои преимущества, также имеют ограничения, включая сложность калибровки, требование к источникам низкой фазы и потери сигнала. DDS, с другой стороны, предоставляет простую и точную систему генерации микроволновых импульсов без этих ограничений.
Одним из важных показателей производительности генерации микроволновых сигналов является динамический диапазон без помех (SFDR). DDS позволяет достичь SFDR выше 60 дБк во всем спектре частот, что значительно превосходит некоторые другие методы генерации. Хотя для большинства кубитов разница между SFDR 50 дБк и 70 дБк не является критической, улучшение SFDR может быть полезно для обеспечения высокой точности работы системы.
Однако следует отметить, что точность работы кубитов также зависит от других источников шума и наводок, таких как перекрестная связь между каналами и окружающая среда. Поэтому улучшение SFDR выше уровня 50 дБк может быть не столь значимым при обеспечении точности в работе квантовой системы.
В целом, использование прямого цифрового синтеза для генерации микроволновых импульсов в квантовых вычислениях предоставляет преимущества в виде простоты, масштабируемости и улучшенной точности фазы. Это может быть важным шагом в развитии крупномасштабных квантовых вычислений и обеспечении более точного и эффективного управления кубитами.