Elektroniczny system sterowania dla infrastruktury komputera kwantowego w projekcie MIKOK

ELECTRONIC CONTROL SYSTEM FOR THE QUANTUM COMPUTER INFRASTRUCTURE IN THE MIKOK PROJECT

nr katalogowy: 145083
10.15199/13.2023.8.14

Streszczenie
Praktyczna realizacja algorytmów na komputerze kwantowym wymaga stworzenia i stabilnego utrzymania kubitów oraz ich odpowiedniego splątania. Obecnie jednym rozwiązań układowych jest tworzenie splątanych kubitów w pułapkach jonowych. Zostanie omówiona struktury techniczna Jednostki Komputera Kwantowego bazującej na pułapce jonowej typu „blade” Ca40 do 100 jonów, wspieranej zintegrowanymi systemami optycznym, sterowania i odczytu. Te rozwiązania układowe stanowią kluczową część modularnej funkcjonalnej infrastruktury komputera kwantowego do cywilnym i specjalnym zastosowań informatycznych w ramach projektu NCBiR pk. MIKOK. Zostaną omówione najważniejsze składowe procesy i zjawiska funkcjonalne, system sterowania oparty o modułową aparaturę Sinara oraz system operacyjny ARTIQ wraz z kluczowymi etapami procesu sterowania

Abstract
The practical implementation of algorithms on a quantum computer requires creating and stabilising qubits and their appropriate entanglement. Currently, one systemic solution is to create entangled qubits in ion traps. The structure of the Quantum Computer Unit based on the Ca40 blade ion trap of up to 100 ions, supported by integrated optical, control and reading systems, will be discussed. These system solutions are a vital part of the modular functional infrastructure of a quantum computer for civil and special IT applications as part of the NCBR project pk. MIKOK. The essential components of processes and functional phenomena, the control system based on the modular Sinara apparatus and the ARTIQ operating system, will be discussed along with the critical stages of the control process.

Grzegorz Kasprowicz
Mikołaj Sowiński
Krzysztof Poźniak
Jan Szmidt
Tomasz Przywózki
Paweł Kulik
Marek Kuś
Zbigniew M. Wawrzyniak
Paweł Szczepański
Oskar Słowik
Marek Życzkowski
Paweł Marć
Anna Pakuła
Aleksander Nawrat
Krzysztof Daniec
Kamil Wereszczyński
Tomasz Kuczerski