Automatisierte Übersetzung von Impulsbeschreibungen für Experimente mit supraleitenden Quantenbits

by Schultes Lennard

Tuesday Nov 24, 2020, 11:00 AM → 11:45 AM Europe/Berlin

Vortrag zur Bachelorarbeit von Lennard Schultes zum Thema Automatisierte Übersetzung von Impulsbeschreibungen für Experimente mit supraleitenden Quantenbits

 

Supraleitende Qubits sind ein vielversprechender Kandidat für den Bau eines Quantencomputers. Allerdings existiert momentan noch keine passende Ausleseelektronik für diese Qubit Klasse, daher wird mehrheitlich kommerzielle Mikrowellenelektronik verwendet, die über einen Labor PC gesteuert wird.

Am IPE wird für diesen Zweck der QiController entwickelt. Eine FPGA basierte Mess- und Kontrollplattform die kommerzielle Elektronik in Sachen Kosten, Skalierbarkeit und Effizienz übertrifft. Um neue Experimentierabläufe mit den Python Treibern der Plattform zu realisieren ist ein tiefes Verständnis der Hardwarekomponenten und daher eine lange Einarbeitungszeit nötig.

Das Qubit Labor am Campus Süd hat eine  Pulsbeschreibungssprache für kommerzielle  Mikrowellenelektronik entwickelt, um einfach und schnell Experimente mit supraleitenden Qubits durchzuführen. In dieser Arbeit wurde ein automatisierter  Übersetzungsalgorithmus implementiert um die  Pulsbeschreibungssprache für den QiController nutzbar zu machen. Dadurch wird einerseits die Einarbeitungszeit  erheblich verkürzt, da kein Wissen über den Aufbau der Plattform benötigt wird und andererseits können  maßgeschneiderte Qubit Experimente auf einfache Weise  beschrieben und ausgeführt werden.

Vortragssprache: Deutsch

Presentation of the bachelor thesis from Lennard Schultes on the topic Automated translation of pulse descriptions for experiments with superconducting quantum bits

Superconducting qubits are a promising approach for building a quantum computer. However, there is currently no suitable electronics available for controlling this class of qubits, so commercial microwave electronics and a laboratory PC are mostly used.

At IPE the QiController is developed for this purpose. An FPGA based measurement and control platform that  surpasses commercial electronics in terms of cost, scalability and efficiency. To realize new experimental procedures with the Python drivers of the platform a deep understanding of the hardware components and therefore a long familiarization period is necessary. The qubit laboratory at campus south has developed a pulse description language for commercial microwave electronics to easily and quickly perform experiments with superconducting qubits.
In this thesis an automated translation algorithm was implemented to make the pulse description language usable for the QiController. On the one hand, this shortens the familiarization period considerably, since no knowledge about the platform structure is needed. On the other hand, custom tailored qubit experiments can be described and executed in a simple way.

Lecture language: German