主要特色 :
- 高頻率解析與準確性 :
- 支援最大8.5 GHz直達頻率輸入，免混頻器與外部 IF 系統
- 簡化讀取鏈設計，降低系統錯誤來源與熱漂移風險
- 多比特同時讀取：
- 支援多達 16 個量子比特共振頻率的頻率多工（FDM）讀取
- 每通道配備高達 1 GHz 頻寬，可同時擷取多筆共振資料
- 即時解調與數位後處理：
- 使用高速 FPGA 即時進行 IQ 解調與比特狀態判斷
- 可直接於儀器端進行波形積分、均值、閾值處理等運算，降低資料量與延遲
- LabOne® QCCS 軟體平台整合：
- 與 HDAWG、SHFSG、PQSC 等 Zurich Instruments 產品無縫同步
- 支援 Python API 與 QCoDeS，自動化複雜讀取流程與參數掃描
- 內建儀器觸發與同步功能：
- 可作為讀取主時鐘或觸發源，支援高精度時間對齊與實驗序列觸發
應用領域：
- 超導量子位元讀取
- 進行高保真度 dispersive readout，適用於 transmon 與 fluxonium 架構
- 多量子比特量測與比較
- 支援同時讀取並比對多個量子比特狀態，提升實驗效率與通量
- 頻率多工讀取實驗（FDM Readout）
- 針對同一 readout line 中多個比特進行高效解調，減少連接線與冷卻負載
- 整合型量子控制平台
- 與 SHFQC、HDAWG、PQSC 組成完整控制 + 讀取架構，支援 100+ 比特系統擴展
產品亮點 :
失真度低與快速讀取
SHFQA+ 通過脈衝測量方式來確定被測設備的傳輸幅度和相位。 SHFQA+ 通過兩種方法最大化信噪比 （SNR）：脈衝整形和匹配濾波。 使用任意波形發生器進行脈衝整形，即使對於回應速度較慢的設備，也可以最大程度地縮短振鈴時間。
通過為每個濾波器設置一個可程式設計的，4 kSa 長的權重函數，SHFQA+ 可以使其數位濾波器的階躍回應與待測器件的瞬態回應匹配。 與簡單的未加權積分相比，應用合適匹配濾波器可顯著提高SNR。
此外，實時信號分析鏈還可以鑒別單個量子比特的多量子態 （多達 4 個量子態），且直接獲得量子態的關聯結果。
可擴展的量子比特讀取儀器
在一條微波線上測量 16 個 qubit 或 8 個 qutrits 意味著優化低溫放大器鏈路。 使用可自由配置的權重積分大大降低了量子比特間的串擾，因此降低了對了器件製造容差的要求。
任意波形發生器中的記憶體 （最多 16 個） 可以按時間交錯方式讀取和觸發 qubit，qutrit 或 quaquad 的讀取。 用戶可以選擇 2 或 4 個讀出通道，並將 2 通道版本的積分器的數目從 8 個擴展到 16 個，即，使用者可以根據特定的系統要求定製儀器。
為了實現高集成度，SHFQA+ 可以與其他儀器共用操作介面。 對於多量子比特系統，可以通過將多個SHFQA+，SHFSG+，HDAWG，HDIQ 和 QHub 組合在一起，以形成可擴展的量子計算控制系統 （QCCS）。
Zurich Instruments 的 ZSync 介面可通過中央 QHub 將 SHFQA+ 連接到 QCCS 中的所有其他儀器，這對於全域糾錯協定具有至關重要的意義。
無需混頻器校準的頻率上轉換，高達8.5 GHz
當讀取耦合至相同諧振腔的多個量子比特的量子態時，如果頻率設置點未經優化，即使雜散很小，也可能導致量子態讀取的串擾或讀出信號過小。 由於SHFQA+ 的雙超外差上變頻方案採用的是濾波而不是干涉的方法，
因此頻頻更寬，相對於標準的IQ混頻方案其線性度更優。 SHFQA+ 即使只用於輸出單一頻率，其雜散也低於使用標準的 IQ 混頻方案，因此可實現開機即用。 SHFQA+ 的突出特點在於，性能穩定且不需要繁瑣的混頻器校準。
這種混頻方案與 1 GHz 的暫態時頻寬相結合， 顯著提高了設計用於頻率複用量子態讀取的諧振腔共振頻率的靈活性; 這一方案極大簡化了系統的調試和維護。
量子系統控制軟體
LabOne Q 控制軟體是 QCCS 的重要組成部分，它可以將 SHFQA+ 完全整合到新的或現有的設備。 SHFQA+ 作為獨立的儀器，可以完全通過 LabOne 和 API （Python，C，MATLAB，LabVIEW®™ 和 .NET 進行操控。
擴展的範例庫將使用戶更輕鬆地將SHFQA+ 整合到已有的測量框架。 LabOne 資料伺服器提供的強大的數據結構和數據處理功能，使軟體堆疊中與使用者交互的部分既簡單直觀，又易維護。
為何選擇 Zurich Instruments SHFQA？
傳統量子讀取鏈仰賴外部混頻器、解調器與數位轉換，流程繁瑣且不穩定。SHFQA 以整合式、軟體可編程、即時運算為設計核心，不僅降低系統複雜度，更讓使用者能專注於演算法與實驗設計。
若您正在發展多比特系統、進行錯誤更正實驗，SHFQA 將是最值得信賴的量測解決方案。
