Qubit Control Unit
Overview
SDT의 QCU는 정밀한 큐비트 제어와 신뢰성 높은 측정을 통해 안정적인 양자컴퓨팅을 구현하는 핵심 솔루션입니다. Basic 모델은 최대 8.5 GHz, High Density(HD) 모델은 최대 20 GHz의 광대역 신호를 기반으로, 장치 하나당 각각 6개와 16개의 RF 채널을 활용해 다수의 큐비트를 유연하게 제어 · 측정할 수 있어 복잡한 양자 알고리즘과 오류 보정 프로토콜을 효과적으로 지원합니다.
Basic
• 최대 8.5 GHz의 신호 대역폭으로 정밀한 큐비트 제어 및 계측
• 출력 채널 최대 6개, 입력 채널 최대 2개 지원
• 3채널 단위 RF 카드 조합으로 간편한 채널 확장
• 장치당 최대 6개의 직접 디지털 합성(DDS) DAC 채널 지원
• 초전도, 중성원자, 다이아몬드 NV 센터 큐비트에 적용 가능
• 게이트 연산용 고속 AWG를 이용한 펄스 설계 및 펄스 시퀀서 기능 지원
High Density (HD)
• 최대 20 GHz 신호 대역폭으로 정밀한 큐비트 제어 및 계측
• 출력 채널 최대 16개, 입력 채널 최대 8개 지원
• 4채널 단위 RF 카드 조합으로 간편한 채널 확장
• Multi-tone 출력(최대 7 tones, 2채널)
• 장치당 최대 16개의 직접 디지털 합성(DDS) DAC 채널 지원
• 초전도, 중성원자, 다이아몬드 NV 센터, 이온트랩, 실리콘 스핀 큐비트에 적용 가능
• 게이트 연산용 고속 AWG를 이용한 펄스 설계 및 펄스 시퀀서 기능 지원
• 채널 내 펄스 간 위상 연속성 보장
• Mid-circuit measurement 기반 실시간 분기 처리
• QCU 간 하드웨어 동기화
• 펄스 이벤트 마커 신호 출력 지원 예정
• Web-UI · Python SDK 및 SDT 큐비트 제어 소프트웨어 QubeCore(옵션) 지원
Application
극저온 마이크로파 기반 양자컴퓨팅
초전도 및 스핀 양자컴퓨팅에 필요한 수 GHz I/Q 신호 생성 및 측정을 지원합니다.
원자 및 이온 기반 양자컴퓨팅
중성원자 및 이온트랩 양자컴퓨터 구현에 필요한 고성능 AOM/AOD 드라이버로 활용할 수 있습니다.
Functional Description
USE CASE
SUPERCONDUCTING QUBITS
SDT가 개발한 큐비트 제어 소프트웨어인 QubeCore는 양자 실험 장비 제어 및 실험 자동화, 양자 알고리즘 개발과 하드웨어 실행, 신규 QPU 플랫폼 통합·캘리브레이션, 하드웨어 인프라 및 양자 물질 관계를 담당합니다. 아래 결과는 QubeCore Python API를 이용해 QCU를 제어하여 도출되었습니다.
Readout Resonator Spectroscopy
QCU의 정밀한 하드웨어 신호 제어 기술을 통해 다양한 주파수를 인가하여 큐비트 측정에 필수적인 분광 신호의 미세한 변화를 포착합니다. 이를 바탕으로 최적의 측정 주파수를 판단하여 자동으로 해당 큐비트의 판독 주파수를 갱신합니다.
Qubit Spectroscopy
큐비트 게이트 연산에 필수적인 큐비트 주파수를 찾기 위해 구동 라인으로 주파수를 변화시켜 펄스를 인가하고 측정 라인의 신호 변화를 측정합니다. 이 데이터를 바탕으로 최적의 큐비트 주파수를 자동으로 갱신합니다.
Amplitude Rabi
단일 큐비트 게이트 연산을 구현하기 위해 펄스 길이를 고정한 상태에서 진폭을 점진적으로 높여가며 라비 진동 데이터를 측정합니다. 측정된 데이터를 분석하여 게이트 진폭값을 자동으로 도출합니다.
Ramsey Experiment
두 게이트 사이의 대기 시간을 순차적으로 늘려가며 감쇠 진동 신호를 측정하여 큐비트의 결맞음 시간을 평가합니다. 이 데이터를 기반으로 큐비트 주파수의 미세 오차를 정밀히 보정합니다.
SPECIFICATIONS
상세 사양
KC 인증(필증)
R-R-2Dt-SDT-Q-QCU-100
KC 인증 (시험성적서)
DST-25E-2395
TTA 시험성적서
TTA-26-02590
