Keysight stellt Quantum Circuit Simulation vor – die erste Schaltkreis-Umgebung mit Flussquantisierung im Frequenzbereich

Google Quantum AI und Keysight verbessern gemeinsam Quantenschaltungssimulationen mit Flussquantisierung im Frequenzbereich.

Böblingen, 18. September 2024 – Keysight Technologies stellt Quantum Circuit Simulation (Quantum Ckt Sim) vor, eine innovative Umgebung für das Design von Schaltungen, die die Entwicklung komplizierter Quantenschaltungen beschleunigt. Durch die Zusammenarbeit mit Google Quantum AI beinhaltet die Lösung außerdem eine fortschrittliche Flussquantisierung, die eine branchenweit einzigartige Neuerung darstellt. Im Bereich der supraleitenden Quantenschaltungen ist die genaue Modellierung der Flussquantisierung von entscheidender Bedeutung. Diese grundlegende Eigenschaft stellt sicher, dass der magnetische Fluss durch eine supraleitende Schleife in diskreten Einheiten quantisiert wird - ein entscheidender Aspekt für den Betrieb von Quantenschaltungen. Google Quantum AI und Keysight haben zusammengearbeitet, um diese Herausforderung zu bewältigen und die Simulation von Quantenschaltungen durch die Integration der Flussquantisierung im Frequenzbereich in Schaltungslöser zu verbessern. Durch die präzise Modellierung der Flussquantisierung ermöglicht die neue Lösung den Entwicklern ein zuverlässigeres und effizienteres Design von supraleitenden Schaltungen. Der Erfolg der Zusammenarbeit wird in einem kürzlich veröffentlichten Fachbeitrag mit dem Titel „Modeling flux-quantizing Josephson junction circuits in Keysight ADS“ beschrieben. Dieses Paper veranschaulicht den innovativen Ansatz der Flussquantisierung und seine bedeutenden Auswirkungen auf den Bereich des Quantencomputings.  Der Erfolg setzt einen neuen Standard für die Genauigkeit und Effizienz der Modellierung von supraleitenden Schaltungen. Die neue Lösung optimiert den Quanten-Workflow mit fortschrittlicher Flussquantisierung im Frequenzbereich und bietet eine beispiellose Genauigkeit und Fähigkeit bei der Analyse großer, stark nichtlinearer Quantenschaltungen. Dadurch können Forscher komplexe Quantenschaltungen mit höherer Genauigkeit modellieren, Rechenfehler reduzieren und die Zuverlässigkeit der Simulationen insgesamt verbessern. Zu den wichtigsten Merkmalen der Design- und Simulationslösung Quantum Ckt Sim gehören: Bibliothek für Quanten-Bausteine – Enthält eine Bibliothek von Quanten-Bausteinen in Keysight ADS, die die am häufigsten verwendeten Bausteine wie RF/DC SQUIDs, SNAILs, FLUXONIUMs und SNAKEs umfasst. Umfassende Design-Umgebung – Bietet eine Reihe von Simulatoren für nichtlineare Schaltungen, wie z. B. harmonische Balance, Transiente / Faltung für den Zeitbereich, Schaltungshüllkurve für den Modulationsbereich und einen Generator für nichtlineare X-Parameter-Modelle. Verbesserte Quantenkontrolle – Ermöglicht die Ansteuerung supraleitender Schaltkreise mit externem Fluss, was eine präzisere Kontrolle und Manipulation von Quantenschaltkreisen in fortschrittlichen Quantencomputern ermöglicht. Optimiertes Design – Vereinfacht das Design von parametrischen Quantenschaltungen, einschließlich Quantenverstärkern, den entscheidenden Blöcken in den Ausgangsketten von Quantensystemen, die die Auslesetreue verbessern. Google Quantum AI hat sich als wichtiger Akteur im Bereich der Quanteninformatik etabliert und wesentliche Fortschritte in diesem Bereich angestoßen. Mit seinen hochmodernen Quantenprozessoren und seiner bahnbrechenden Forschung hat Google bemerkenswerte Meilensteine erreicht, darunter die Demonstration von Berechnungen jenseits der klassischen Technik, und war aktiv an der Entwicklung fortschrittlicher Quantenverstärker beteiligt, die für die Steigerung der Leistung von Quantensystemen unerlässlich sind. Ofer Naaman, Research Scientist, Google Quantum AI, sagte: „Mit Quantum Ckt Sim ist es jetzt möglich, Bedingungen für die Flussquantisierung in ADS-Frequenzbereichssimulationen von supraleitenden Bauelementen zu erzwingen. Das ist eine entscheidende Fähigkeit, deren Fehlen bisher die Nutzbarkeit moderner EDA-Tools beim Design von supraleitenden Mikrowellenschaltungen eingeschränkt hat.“ Mohamed Hassan, Quantum Solutions Planning Lead, Keysight EDA, sagte: „Es ist faszinierend, zum ersten Mal die genaue Modellierung der Flussquantisierung im Frequenzbereich supraleitender Schaltungen mit einem EDA Tool zu erleben. Dieser bedeutende Meilenstein optimiert das Design von supraleitenden Mikrowellenschaltungen für Quantenanwendungen und darüber hinaus mithilfe von EDA-Funktionen. Wir gehen davon aus, dass dieser Fortschritt die Entwickler in die Lage versetzen wird, die Leistung parametrischer Quantenschaltungen zu verbessern, insbesondere im Hinblick auf Leistungsaufnahme und Bandbreite, die für das Auslesen von Qubits in Quantencomputern entscheidend sind.“ Weitere Informationen Produkt: Quantum Circuit Simulation Keysight EDA-Lösungen für Quantensysteme: Quantum EDA Fachbeitrag: Modeling flux-quantizing Josephson junction circuits in Keysight ADS

Über Keysight Technologies Bei Keysight inspirieren und befähigen wir Innovatoren, weltverändernde Technologien in die Tat umzusetzen. Als S&P 500-Unternehmen liefern wir marktführende Design-, Emulations- und Testlösungen, die Entwicklern helfen, schneller und mit weniger Risiko zu entwickeln und einzusetzen, und zwar über den gesamten Produktlebenszyklus hinweg. Wir sind ein globaler Innovationspartner, der es Kunden in den Bereichen Kommunikation, Industrieautomation, Luft- und Raumfahrt sowie Verteidigung, Automotive, Halbleiter und allgemeine Elektronik ermöglicht, Innovationen zu beschleunigen, um die Welt zu vernetzen und sicherer zu machen. Erfahren Sie mehr unter www.keysight.com.