마이크로파 신호로 양자 상태 제어
큐비트의 에너지 상태는 외부 마이크로파 신호로 제어할 수 있습니다. 블로흐 구(Bloch Sphere)에 이 프로세스가 나와 있습니다(그림의 오른쪽). 1 및 0 논리 상태는 블로흐 구의 북극과 남극에 위치합니다. 구 표면의 나머지 모든 점은 중접 상태에 해당합니다. 현재 상태는 상태 벡터로 표시됩니다. 공진 마이크로파 신호와 상호작용이 발생하면 블로흐 구의 상태 벡터가 회전합니다.
큐비트로 신뢰할 수 있는 컴퓨팅 연산을 수행하기 위해서는 펄스 길이, 마이크로파 신호 진폭, 제어 펄스 엔벨로프를 기반으로 이 회전을 매우 정밀하게 제어해야 합니다. 제어 펄스의 상대적 위상은 블로흐 구에서 큐비트 상태의 회전 축에 영향을 미칩니다. 동일한 위상의 펄스를 큐비트에 적용하면 상태가 언제나 예를 들어 x-축에서 회전합니다. 펄스의 위상을 90° 이동할 경우에는 상태 벡터가 y-축에서 회전합니다.
신호 소스 요구사항
임의 파형 발생기는 안정적이고 유연한 제어 신호 소스입니다. 마이크로파 소스 및 믹서와 함께 사용할 경우 올바른 큐비트 주파수에서 올바른 펄스를 발생할 수 있습니다. 제어 펄스 위상을 실시간으로 정밀 조정하고 엔벨로프의 정확한 제어를 통해 언제든지 모든 시작점에서 블로흐 구의 원하는 타겟점에 도달할 수 있습니다.
오류 허용오차가 큰 기존 컴퓨팅 연산과 달리, 양자 컴퓨터는 제어 펄스의 정밀 교정에 의존합니다. 회전에 미세한 편차(양자 상태 회전의 1 % 이상)만 발생해도 다른 양자 연산 결과가 나올 수 있습니다. 위상 제어가 부정확할 경우에도 유사한 오류가 발생합니다. 따라서 양자 컴퓨터용 제어 기기는 위상 및 진폭 안정성이 높아야 합니다. 제어 펄스 위상은 임의 파형 발생기에 저장되어 있는 펄스의 동위상/직교 성분에 의해 조정됩니다.