XCOM:QICK(量子仪器控制套件)的全网状网络同步与低延迟通信

近期,拥有大量量子位的量子计算实验与测试平台仍仅限于大型企业或特定量子技术领域(如中性原子、囚禁离子或自旋缺陷体系),这些技术实现数百乃至数千量子位扩展时无需大幅增加量子控制硬件。超导与自旋量子位测试平台的核心挑战在于将控制系统扩展至超越单块电子板卡的能力范围。这类结合射频、快速直流控制、偏置及读取功能的多板卡控制系统,需在众多硬件与固件组件间实现精确同步与通信。为此,该研究团队提出XCOM网络方案——该方案可将QICK控制板卡与量子程序执行的全局时钟同步精度控制在100皮秒内,且完全规避漂移与失锁问题。XCOM网络还提供确定性全互联同步数据传输功能,通信延迟低于185纳秒。与QICK系统类似,XCOM兼容多种量子位技术,并专为大规模系统扩展而设计。

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提交arXiv: 2026-03-19 14:41

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