Alpine Quantum Technologies GmbH (AQT)

初の商用19インチラックマウント型量子コンピュータ

19インチラックキャビネット2台に収まるよう設計されており、システム全体の設置面積は2平方メートル未満です。MARMOTは快適な室温環境で動作し、消費電力は2kW未満であるため、高性能コンピューティングインフラ、データセンター、オフィスへの設置に最適です。

長い量子メモリ寿命とコヒーレンス時間

20量子ビットのレジスタからのすべての量子ビット寿命T1は1標準偏差以内で一致し、量子ビット遷移の自然寿命T1,nat = (1.165 +/- 0.011) s.と一致します。

1Hz未満のレーザー線幅と非常に安定した磁場により、0.5～1.2sという優れたT2時間が得られます。

低いクロストークとエラー率

MARMOTは、単一量子ビットのエラー率が(3.7 +/- 0.8)E-4、隣接量子ビットとの平均結合率が0.6%という性能を誇ります。これらのエラー率はフォールトトレラント要件を満たしています。

MARMOTは128の量子体積を特徴とする

量子ボリュームテストは、量子コンピュータの計算能力を単一の数値で評価・記述する、国際的に応用されているベンチマークです。この数値は、量子レジスタのサイズ、制御の質、そして量子メモリの異なる場所における量子情報の制御の汎用性に大きく左右されます。

量子応用のための高性能イオントラップ

AQTでは、加熱率が極めて低く、光学アクセス性に優れ、必要なすべての電気フィードスルーを備え、複数のイオン種に対応可能なイオントラップを提供しており、研究のスピードアップに役立ちます。

PINE TRAPを用いて研究のスピードアップと性能向上を実現

PINE TRAPは、システムへの簡単な設置で荷電粒子の保管と操作が可能です。

PINE TRAPは、10フォノン/秒未満の優れた加熱速度と高い光アクセスを特徴としており、捕捉粒子の保管とコヒーレント操作に最​​適なデバイスです。高い性能に加え、PINE TRAPは標準的な真空部品を用いて真空システムに簡単に組み込むことができます。捕捉電極、最大4つの補償電極、そして温度センサーへの電気的接続は、標準化された真空フィードスルーを介して行えます。

加熱率

PINE TRAPでは、トラップ周波数約500 kHzで1フォノン/秒未満の軸方向加熱率を実現できます。この低い加熱率は、フォールトトレラントな量子演算の要件を既に満たしています。

熱伝導性と電気伝導性

PINE TRAPの設計は、高い熱伝導性と電気伝導性を実現するために最適化されています。材料と製造プロセスの選択により、トラップ温度のRF電力依存性は5 K/W未満に低減されています。

高い光アクセス

イオンストリング方向に沿って最大0.6の開口数を持つ光アクセスにより、効率的な光子計数と単一イオンのアドレス指定が可能になります。

量子アプリケーション向けのモジュール式トラップイオンアーキテクチャ

PINE SET-UP は、最大 50 量子ビットの保存と操作が可能な卓上サイズの完全機能イオントラップであり、19 インチ ラックまたは研究室インフラストラクチャへの統合に最適です。

卓上サイズの量子プロセッサを、お客様のシステムにすぐに統合できます。

AQTの最先端の量子技術を、エンジニアリングや設計のオーバーヘッドなしで、お客様の特定のアプリケーションに活用できます。

PINE SET-UPは、モジュール方式のアプローチに基づくアセンブリです。セットアップの中核を成すのは、当社の量子プロセッサユニットであるAQTのPINE TRAPです。これは、インスブルック大学および量子光学・量子情報研究所（IQOQI）の実績ある設計に基づいて開発された高精度イオントラップです。このトラップは超高真空チャンバー内に設置されており、バックグラウンドガスとの衝突率を0.02 1/s未満に抑えています。量子ビットの操作、冷却、検出のための容易な光学インターフェースは、ファイバーポートを介して提供されます。付属の高NA対物レンズを使用することで、フォールトトレラントレベルの単一量子ビット操作と高速検出を実現できます。

長いイオンストリングを操作します。

動作中のイオンストリングの安定性は、チャンバーの真空圧に関係しています。主にH2分子との弾性衝突は、イオンストリングの溶融を引き起こし、加熱につながる可能性があります。PINE SET-UPでは、1イオンあたり1分間に1回未満のバックグラウンドガス粒子との衝突を特徴としています。

高NA光学系

PINE SET-UPは、ビューポートからの収差を補正するために特別に設計された高性能対物レンズを装着することで、単一イオンのアドレッシングと高速量子状態の読み出しが可能です。対物レンズマウントの設計により、対物レンズの傾きと焦点位置をリモート制御できます。PINE SET-UPを用いることで、20イオンストリングから単一Caイオンを1%未満のクロストークエラーでアドレッシングすることが可能です。

好みのイオン種を操作します。

PINE SET-UPはアブレーションローディング用に設計されています。アブレーションターゲットを選択することで、イオン種を選択できます。複数のイオン種を使用するアプリケーション向けに、2種類のアブレーションターゲットを備えたターゲットマウントをご用意しています。

超低長期ドリフトのコンパクトな周波数安定化ユニット

レーザーの信頼性と精度の高い周波数安定化は、捕捉イオンや原子を用いた量子光学および量子情報実験の鍵となります。BEECHは、4RU、19インチのラックモジュール1台で、40Ca+の捕捉に必要な4つの主要波長の周波数安定化を実現します。超低ドリフトレートと完全なリモート制御により、最小限の労力で高い再現性を実現します。

レーザーの周波数安定化には、実験室において多大な労力とスペースが必要となる場合があります。

40Ca+トラッピングのための最大4つの主要な実験波長の安定化

大きく異なる波長のレーザーの周波数安定化は、設置スペースと労力の面で大きなオーバーヘッドを生み出す可能性があります。当社のコンパクトなBEECHは、⁴⁰Ca+トラッピング用の397 nm、423 nm、854 nm、866 nmの波長のレーザーを同時に安定化します。

ドリフト率

100時間以上にわたり100(28) Hz/hの直線ドリフトを測定

Webユーザーインターフェース

Webユーザーインターフェースを介して、オーバーロックパラメータの完全なリモートコントロールが可能です。APIを介してロックステータスを確認できます。

レーザー光パルスを生成および制御するためのコンパクトでラックに統合可能なモジュール

レーザー光パルスを生成および制御するための省スペースでラックに統合可能なモジュールです。

レーザー光の完全な制御

AQTのROWANモジュールは、研究用途において、任意の振幅、周波数、位相を持つレーザー光を成形するために使用できます。

ROWANは、ダブルパス構成の音響光学変調器（AOM）を搭載したコンパクトなモジュールです。レーザービームの強度、周波数シフト、変調の制御、および任意のパルスシーケンスの生成が可能で、量子情報、量子分光、量子計測などのアプリケーションに最適です。ROWANは、最大数百MHzの周波数シフト、紫外から近赤外までの波長範囲、最大75%の透過効率、60dBを超える消光比を実現します。

省スペース

モジュールの省スペース統合は、設計上の主要な目標の一つです。19インチラックに最大6つのモジュールを並べて設置でき、必要なスペースはわずか3RUです。

振幅、周波数、位相制御

AMO実験は、レーザー光の周波数、振幅、位相の精密な制御に依存しています。当社のモジュールは、1µs未満の立ち上がり時間でのレーザー光のスイッチング、パルス整形、コヒーレント光場の位相制御など、幅広い用途に使用できます。

広いスペクトル範囲

制御すべき波長は、使用する原子種によって異なります。当社のモジュールは、お客様固有のターゲット波長を制御するようにカスタマイズ可能で、UVからNIRまでの幅広い周波数スペクトルをカバーします。