产品介绍

Zurich Instruments的多通道任意波形发生器HDAWG拥有同类产品中最高的通道密度,其设计旨在实现高级的信号发生功能,带宽高达750MHz。HDAWG拥有4或8个直流耦合单端模拟输出通道,输出垂直分辨率为16位。每个模拟输出有两个可切换模式,直接模式(最高带宽利超低噪声)和放大模式(最高输出幅值为5VPP)。至多18台HDAWG可以通过我们的可编程量子系统控制器PQSC实现时间同步。

LabOne提供了先进的编程理念,它结合了AWG的高性能、灵活性和函数发生器的易用性。使用 LabOne用户界面(UI)以及适用于Lab\NEWTM、.NET、MATLAB®、C和Python的API,用户可以轻松实现自动化测量以及快速整合HDAWG至现有控制环境。

主要特点

•    2.4GSa/s,16位,带宽750MHz

•    最大输出幅值5Vpp

•    最多可扩展至144个输出通道

•    高通道密度

•    触发输出延迟小于50ns

•    可实现多频率数字调制

•    Labone®AWG定序器和编译器

应用

量子计算应用:

•    单量子比特门和多量子比特门相干操控量子比特

•    生成磁通脉冲和栅极电压脉冲时支持预补偿

•    通过实时、低延迟和全局反馈实现纠错

支持的量子比特类型:

•    超导量子比特(transmon和fluxonium等)

•    自旋量子比特

•    色心(氮空位(NV)色心和硅空位(SiV)色心等)

其他主要应用:

•    核磁共振谱(NMR)和电子顺磁共振谱(EPR)

•    雷达/激光雷达

•    半导体测试

亮点

高级AWG编程

多通道任意波形发生器(HDAWG)提供分别针对两个主要用例设计的两个定序器编程接口:LabOneQ用于量子计算中的多仪器配置;LabOneAWG定序器用于量子技术和工程中的单仪器配置设置。

LabOneAWG定序器将波形生成、定序和实时控制指令结合到一种编程语言中。这种方法可以简化信号生成,甚至可以满足复杂时序和控制流程需求。LabOneAWG定序器嵌入在LabOne图形用户界面中,也可以通过基于Python、MATLAB®、LabVIEW和.NET语言的API进行使用。

LabOneQ为量子计算提供了完整的测量框架,其中包括基于Python语言的脉冲级定序。该软件可以自动执行仪器间同步、多个不同种类仪器的编程以及仪器设置的优化。因而,LabOneQ提供了一种可扩展的的量子实验测控方法。

振荡器、调制和相位控制

HDAWG配备的数字振荡器可直接生成正弦载波,独立于/AWG编程产生的包络信号。因此,可以快速上传生成大量长波形,同时确保多多脉冲的精确相位相干。此外,用户可任意调节和扫描载波的频率和相位,而无需编写静态波形。

HDAWG-MF多频调制选件增加了振荡器的数量,并实现了全数字I/Q频率调制和相位调制、频率复用和相位循环。

可扩展的测控系统

HDAWG的每对通道都有各自的AWG内核,用于创建相应和时序可编程波形,因此单台HDAWG-8仪器可以生成多达4对IQ信号可我8个实值信号。

可编程量子系统控制器(PQSC)支持将多达18台HDAWG仪器组合到一套系统中,为系统提供多达144个完全同步的AWG通道。通过使用PQSC,HDAWG还可以与瑞士苏黎世仪器公司的SHFSG、SHFQC和SHFQA进行任何组合搭配,所有这些仪器都可以通过LabOneQ进行控制。套系统可用于自旋量子比特、fluxonium量子比特或与超导读取谐振腔耦合的磁通量可调transmon量子比特。

低延迟触发和时序分支

HDAWG采用低延迟设计,因此在前面板上的其中一个触发输入上检测到外部触发信号后,能够在不到50ns的时间内在信号输出端生成我首个样本。这一点对于器件属性短暂的量子计算反馈实验非常重要,每节省一纳秒即可明显改善实验结果。仪器的4或8条输出通道可按2条或4条为单位进行分组。每组均可单独触发,以便更加灵活地将信号分配给设备或装置的各个单独部分。

为了生成高度复杂且可实时控制的信号,HDAWG能够在可编程存储器中预先存储多达1024个波形。并且HDAWG可以根据通过ZSync从PQSC接收到的信息、HDAWG-CNT脉冲计数器选件的测量结果或者其32比特数字输入所应用的比特模式来决定播放哪些波形。以这种方式接收到的信息可以表示数字调制模式、特定仪器的测试波形或多量子比特状态读取结结果。

功能图解

规格参数

任意波形发生器

波形信号输出

时域和频域特性

标记和其他输出

输入

振荡器和时钟

最大额定值

连接接口和其他

物理特性