Импульсное программирование

Импульсное программирование в области экспериментальной физики относится к разработке синусоидальных электромагнитных сигналов с программируемыми частотами, фазами и амплитудами. Основные методы и терминология возникли при изучении ядерного магнитного резонанса (ЯМР) в 1970-х годах, но с тех пор были приняты во многих других экспериментальных условиях, обычно связанных с по квантовым вычислениям экспериментами . К ним относятся электронный спиновый резонанс (ЭПР), захваченные ионы , квантовые точки , фаза/поток/заряд через сверхпроводящие переходы и многие другие реализации квантовых битов. Традиционно программаторы импульсов создавались с использованием проводной аналоговой электроники для создания фиксированной последовательности сигналов, но современные программисты импульсов используют программируемую электронику прямого цифрового синтеза , управляемую персональным компьютером, для создания точно воспроизводимых последовательностей.

Импульсное программирование с открытым исходным кодом

Существует несколько коммерческих программаторов импульсов, конструкции которых являются запатентованными. Известная система импульсного программирования с открытым исходным кодом была первоначально разработана Полом Фамом в рамках его магистерской диссертации в Массачусетском технологическом институте под руководством Исаака Чуанга . Впервые он был использован в группе Райнера Блатта по квантовой оптике и спектроскопии. Архивировано 23 ноября 2005 г. в Wayback Machine в Университете Инсбрука , а позже был принят следующими исследовательскими группами захваченных ионов:

• Группа квантового аналогового моделирования Тобиаса Шаца в Институте квантовой оптики Макса Планка, ныне Фрайбургском университете.
• Группа квантовой метрологии Пита Шмидта в Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB), немецком национальном органе по стандартизации, аналогичном NIST в США.
• Группа ионных ловушек Бориса Блинова в Вашингтонском университете в Сиэтле
• Группа ионных ловушек Хартмута Хеффнера в Калифорнийском университете в Беркли.
• Группа квантовой оптики Тильмана Пфау в Штутгартском университете.
• Группа ионных ловушек Эндрю Дрюсона в Орхусском университете

Дальнейшие расширения системы были разработаны и реализованы Полом Фамом, когда он проживал по адресу Бойлстон, 419 в Сиэтле, при большом вкладе Филиппа Шиндлера из Инсбрука и Лутца Петерсена из MPQ. По состоянию на 2010 год основная часть системы импульсного программатора (плата секвенсора FPGA) больше не поддерживается активно. Однако группа из Инсбрука разработала и собрала свои собственные платы DDS, которые генерируют реальные сигналы, совместимые с платой секвенсора FPGA.

Новую систему с открытым исходным кодом под названием ARTIQ разрабатывает компания M-Labs .