NewQISontheBlox

Challenging Qblox electronics to improve quantum error correction with superconducting processors

Toekomstige grootschalige kwantumcomputers worden fouttolerant via kwantumfoutcorrectie (QEC). Dit stelt eisen aan alle onderdelen van het kwantumcomputer-systeem. De besturingselektronica moet over een veelzijdige instructieset beschikken die complexe operaties en real-time dataverwerking tussen modules ondersteunt. Hiervoor zullen TU Delft en Qblox nieuwe Qblox-capaciteiten testen en ontwikkelen voor de veeleisende QEC-experimenten met supergeleidende kwantumprocessoren.

Feedbackregeling

Dankzij het nieuwe LINQ-protocol is real-time, 'all-to-all' gegevensuitwisseling tussen de besturingsmodules in een Qblox Cluster mogelijk. Deze techniek wordt ingezet om de logische foutmarges in repetitie- en oppervlakte-QEC-codes aantoonbaar te verlagen. De feedbackregeling maakt de uitvoering van operaties afhankelijk van de meetresultaten, waardoor de negatieve invloed van energierelaxatie in fysieke qubits op het logische qubit-niveau wordt beperkt.

Real-time selectie van operaties en circuit-paramatrisering

De uitgebreide instructieset van de Q1-sequencer-cores maakt het mogelijk om kwantumcircuits (waaronder operaties, metingen en parameters) tijdens het uitvoeren aan te passen. Zo kunnen op gecontroleerde wijze stochastische fouten in QEC-codes worden geïnjecteerd. Dit is essentieel voor fundamenteel onderzoek naar de gevoeligheid en veerkracht van specifieke fout types. Daarnaast wordt deze functionaliteit gebruikt om qubit-parameters in QEC-processoren te karakteriseren via real-time Bayesiaanse schattingen. In beide scenario's zorgt dit voor een orde groote versnelling in experimentele uitvoering ten opzichte van traditionele methodes die afhankelijk zijn van vooraf gecompileerde circuits.

Facts & figures
  • Regeling: PPS-I Strategische Programma's
  • Programma: Quantum Technologies | 2024-2027
  • Totaal begrote projectkosten: € 224.825,00
  • Startdatum project: 1 oktober 2026
  • Einddatum project: 30 september 2027
Projectleiders
Projectconsortium