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量子技术

加强量子研究工作

量子技术应用

量子技术已经影响了我们的日常生活。例如,现代智能手机包含数十亿个晶体管,需要利用半导体的量子力学特性来控制电流和电压。这是第一代量子技术,利用了自然量子效应。第二代量子技术涉及设计和操控量子态。

我们在射频技术方面积累了深厚的专业知识,并提供性能出色的设备,为量子研究的发展提供强力支持。2021 年 7 月,苏黎世仪器加入了罗德与施瓦茨大家庭。苏黎世仪器研发各种量子技术解决方案,大大增强了罗德与施瓦茨的测试与测量产品组合。

量子技术的三个关键领域是:

  • 量子计算
  • 量子通信
  • 量子传感器技术

量子计算在量子技术领域非常重要。不同于使用二进制代码按序处理数据的传统系统,量子计算机 (QC) 可以并行处理数据,节省了大量的时间。因此,量子计算机能够处理传统计算机难以解决的复杂问题。量子计算机的使用,会使公钥加密方法无效,因此需要研究未来的可能攻击场景。

这就涉及到了量子通信。量子密钥分发 (QKD) 是一种加密技术,通信双方能够通过公共信道安全交换机密的加密密钥。一旦攻击者试图窃听通信,就会扰乱量子态并通知通信双方。和量子计算不同的是,QKD 已将要实现。罗德与施瓦茨和苏黎世仪器投身其中,积极参与 OpenQKD 等项目,将量子安全解决方案集成到现有系统中。

传感也是一种重要的量子技术应用。量子传感在高精度雷达领域前景广阔,可以解决传统雷达技术难以应对的任务,例如检测无人机等缓慢移动的小型物体。罗德与施瓦茨为英国量子传感与计时技术中心的项目提供支持,专门针对这一应用评估量子时钟。我们还加入了 Quarate(量子雷达团队)项目,探索量子雷达在微波频率的应用。

为量子计算研究提供支持

量子计算技术还处于实验阶段,但发展非常迅速,许多新奇应用即将出现。例如,使用现在的计算机来模拟复杂分子会非常困难,处理时间超过一个世纪。然而,理论上量子计算机在几个小时内就能完成这个任务。量子计算预计还将惠及许多其他应用,例如气候分析、交通规划、生物信息学、金融服务、加密和密码破译。

我们很荣幸成为诸多量子研究项目和组织信任的合作伙伴,例如 OpenSuperQPlus、MUNIQC-SC、IQM、Q-NEXT、芝加哥量子交易所 (CQE) 和苏黎世联邦理工学院等。我们在这些合作中发挥着重要作用,继续推动量子计算研究的发展,全力促进这项变革性技术的未来演变。

应对量子测试挑战

构建和运行量子计算机面临着许多复杂的挑战,这些挑战还会随着量子比特数量的增加而变得更加严峻。

量子系统测试的关键挑战包括:

  • 使用光谱技术来表征制造工艺和测试新材料,以增加量子比特相干时间
  • 验证功能,表征量子计算控制和读取系统
  • 强化量子处理器
  • 保持稳定的系统一致性和低错误率
  • 不稳定、噪声大的量子比特控制脉冲可能导致量子信息丢失
  • 通过高度集成的可扩展控制系统自动运行量子算法

探索量子工程解决方案

罗德与施瓦茨携手苏黎世仪器,在从设计到运行的整个量子计算机开发周期提供专业支持。

查看并了解我们的产品组合:

  • 量子计算控制系统 (QCCS)
  • 量子分析仪,具有实时读取设置,能够读取多达 64 个量子比特
  • 多方位的量子计算解决方案,将信号分析仪、任意波形发生器 (AWG)、信号发生器和易于使用的控制软件相结合
  • 丰富的信号发生器,包括高性能模拟信号发生器和紧凑且可扩展的矢量信号发生器
  • 信号与频谱分析仪,具有出色的射频性能
  • 多功能的高性能网络分析仪
  • 示波器,具有优越的信号保真度、高波形捕获率和创新的触发系统
  • 电源符合最高制造标准
利用罗德与施瓦茨和苏黎世仪器提供的解决方案建造量子计算机
如何建造量子计算机
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量子工程解决方案的产品组合

示波器

了解提供量子工程解决方案的创新示波器。这些示波器具备优越的信号保真度、高波形捕获率、高级触发系统和易于使用的用户界面。探索率先上市的数字触发示波器。

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信号与频谱分析仪

罗德与施瓦茨的分析仪由射频专家设计,是市面上具有一流信号完整性的领先仪器。我们的分析仪有多种型号可选,包括 85 GHz 分析仪和小巧的手持式分析仪。

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矢量信号发生器

高端射频矢量信号发生器能够完成高难度任务。我们提供量身定制的解决方案,能够满足不同的研发、生产和服务需求。

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量子计算控制系统 (QCCS)

苏黎世仪器率先推出能够控制 100 多个超导和自旋量子比特的量子计算控制系统 (QCCS)。我们提供运用经典控制技术的先进电子设备,助力开发量子处理器。

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LabOneQ 软件

LabOneQ 软件提供基于 Python 的高级界面,可以在量子实验室准确控制多通道信号,加快量子计算的发展。

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SHF+ Product Line

The SHF+ product line sets a new standard for high-fidelity qubit control and readout. With a new analog front end, the SHF+ instruments come with even higher signal-to-noise ratio (SNR) and even lower phase noise than before, making top analog performance available for your lab.

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量子测试解决方案的优势

我们联合研究合作伙伴共同研发先进的量子技术解决方案。

选择我们的解决方案,获享以下优势:

  • 准确、可重复的结果
  • 可扩展性
  • 使用非常简单
  • 具有互操作性,无缝集成到现有装置中
  • 持续提供支持和技术资源

如果您有任何问题,请与我们联系。

量子研究专题内容

Case study: Riverlane

What is Quantum computing and how will these technical advances benefit the world? Hear from Riverlane on their industry leading innovations.

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Case study: Riverlane

How does Rohde & Schwarz support Riverlane to overcome their quantum computing innovation challenges?

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网络研讨会:量子计算测试与测量

本网络研讨会面向从事量子计算组件和系统相关工作的科学家与工程师。

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白皮书:加快量子计算研究

本白皮书简要概述了量子计算和当前的研究状况,并介绍了罗德与施瓦茨的测试与测量仪器,这些仪器为量子计算研究人员提供了显著优势。

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案例研究:量子助力雷达研究

英国量子技术中心选择借助罗德与施瓦茨的测试与测量专业技术获取所需的高精度量子时钟

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案例研究:芬兰埃斯波的 IQM

位于芬兰埃斯波的 IQM 是超导专用量子计算机领域的欧洲领导者。

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量子技术相关内容

R&S 专题报道:开启下一步:新一代技术

测试与测量和网络加密如何为新颖的量子技术应用提供支持

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R&S 员工故事:《星际迷航》和量子技术

当前的技术趋势如何?是否值得罗德与施瓦茨关注?我们的员工 Christian Dille 就负责研究这些问题。他目前专心钻研量子技术。

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