Kun suunnitellaan seuraavan sukupolven kvanttitietokonetta, yllättävän suuri ongelma on klassisen ja kvanttimaailman välisen kommunikaatiokuilun kurominen umpeen. Tällaiset tietokoneet tarvitsevat erikoistuneen ohjaus- ja lukuelektroniikan kääntääkseen edestakaisin ihmisoperaattorin ja kvanttitietokoneen kielten välillä – mutta olemassa olevat järjestelmät ovat hankalia ja kalliita.
Uusi ohjaus- ja lukuelektroniikkajärjestelmä, joka tunnetaan nimellä Quantum Instrumentation Control Kit tai QICK, jonka Fermi National Accelerator Laboratoryn insinöörit ovat kehittäneet yhteistyössä Chicagon yliopiston tutkijoiden kanssa, on kuitenkin osoittautunut parantavan huomattavasti kvanttitietokoneiden suorituskykyä. ohjauslaitteiden kustannusten leikkaaminen.
"Quantum Instrumentation Control Kitin kehittäminen on erinomainen esimerkki USA:n investoinneista yhteiseen kvanttiteknologian tutkimukseen teollisuuden, korkeakoulujen ja hallituksen kumppanuuksien kanssa kilpailua edeltävän kvanttitutkimus- ja kehitysteknologian nopeuttamiseksi", sanoi Yhdysvaltain energiaministeriön asiantuntija. Harriet Kung, Office of Sciencen tiedeohjelmista vastaava apulaisjohtaja ja korkean energian fysiikan tieteen apulaisjohtaja.
Nopeammat ja kustannustehokkaammat ohjaimet kehitti Fermilab-insinöörien tiimi, jota johti vanhempi pääinsinööri Gustavo Cancelo yhteistyössä UChicagon kanssa. Tavoitteena oli luoda ja testata kentällä ohjelmoitava gate array -pohjainen (FPGA) -ohjain. kvanttilaskentakokeita.
Prof. David Schuster, UChicagon fyysikko, johti yliopiston laboratoriota, joka auttoi todellisen laitteiston määrittelyissä ja todentamisessa.
Tämä on juuri sellainen projekti, jossa yhdistyvät kansallisen laboratorion ja yliopiston vahvuudet, Schuster sanoi. "Avoimen lähdekoodin ohjauslaitteistoekosysteemille on selkeä tarve, ja kvanttiyhteisö omaksuu sen nopeasti."
