QCCS 量子计算控制系统

全量子堆栈

量子堆栈将硬件和软件整合为一体。不同量子计算机用户对量子堆栈有不同的需求。量子化学科研人员最感兴趣的可能是量子堆栈的最高层，理论物理学家可能对的量子编译器和汇编器的编码更感兴趣，而实验物理学家可能更想知道这些算法如何在硬件上实现以及如何处理测量结果并返回给用户。量子堆栈中的信息流，包括硬件设置，时序和数据，必须精细管理和控制，以确保同步性，并行性以及理想的用户体验，即堆栈的每一层都能准确无误地运行。

软件架构

Zurich Instruments LabOne Q 软件为用户提供了脉冲层次的访问权限，并以此为基本抽象层及整个系统的切入点。脉冲级抽象层实现了对脉冲的参数控制，实时和近实时动态脉冲更新，以及在更高级别上回调到用户定义的脉冲库。用户可以定义和优化不同的脉冲组合以实现单量子门和全量子电路，并以此为模板用于其它量子信息处理实验。

量子信息处理实验可以在 LabOne Q 软件界面上以 Python 的领域特定语言（DSL）表示，也可以直接以与语言无关的数据格式（JSON）表示。 LabOne Q 软件界面具有 Python 和 JSON 的声明式编程，而不是命令式编程，从而明确区分 Zurich Instruments 和客户软件，因此方便调试。 LabOne Q 软件的后端负责各个苏黎世仪器产品和第三方设备的编程和同步，实验的执行以及测量结果的检索。

借助 Python Jupyter Notebook 和 JSON 框架中的丰富示例，用户可以使 Zurich Instruments 量子计算控制电子设备过渡到门级控制，并实现快速调谐和校准实验。