一种原子探测与反馈重排系统的制作方法

本发明涉及量子计算，属于一种原子探测与反馈重排系统。

背景技术：

1、光镊，又称为单光束梯度光阱，是一种利用激光束产生的操控力来操纵微观粒子（如原子、离子）的技术。捕获微粒的光镊是一个特别的光场，该光场与微粒相互作用时，表现为有限深势阱的效应。当微粒的动能不足以克服势阱的势能时，粒子将始终停留在阱内，进而可通过移动光束来实现迁移微粒的目的。

2、近年来，无缺陷的中性原子阵列因其高扩展性和高可编程性的特点，成为广泛关注的量子模拟和计算平台。目前绝大多数的重排系统采用电脑、图像采集与分析卡和任意波形发生器的系统结构，需要通过电脑接收高灵敏摄像头发来的数据，分析原子位置分布。通过算法决定如何将初始随机分布的原子分配到目标位置、再生成相应的射频信号来驱动原子的移动。为获得无缺陷的阵列，需要对初始随机装载的原子进行重新排列，以达到目标构型。原子重排的总时间成本包括原子检测、原子占据分析、重排策略制定、驱动波形生成和原子移动等步骤。然而，随着中性原子阵列规模的增大，重排时间成本会增加，而被光镊囚禁的原子也更容易逃逸。此问题成为阻碍更大规模阵列实现的基本限制之一。

3、为进一步降低原子重排的时间消耗，需要提出一种低延时反馈的原子探测与重排系统。

技术实现思路

1、本发明提供了一种原子探测与反馈重排系统，以克服上述技术问题。

2、为了实现上述目的，本发明提供如下实施方案：

3、本申请提供了一种原子探测与反馈重排系统，包括pxie机箱，所述pxie机箱连接有用于采集图像信息的探测器和执行原子重排的声光偏转器2daod，所述pxie机箱内设有图像采集与分析卡、同步时钟卡和重排波形发生卡，所述图像采集与分析卡和所述重排波形发生卡分别与同步时钟卡相连，所述图像采集与分析卡与重排波形发生卡相连，所述重排波形发生卡与声光偏转器2daod相连。

4、作为优选，所述pxie机箱中设有混合槽道、设备槽道和时钟槽道。

5、作为优选，所述图像采集与分析卡设置于时钟槽道内，使用pxie机箱内的时钟散出通道传输数据。

6、作为优选，所述同步时钟卡设置于混合槽道内，所述重排波形发生卡设置于设备槽道内，通过同步时钟卡的前面板输出时钟信息。

7、作为优选，所述同步时钟卡设置于设备槽道内，所述重排波形发生卡设置于混合槽道内。

8、作为优选，所述探测器上设有用于将图像信息传递向图像采集与分析卡的cameralink接口，所述cameralink接口与pxie机箱相连接。

9、作为优选，所述图像采集与分析卡的背板以125mb/s或250mb/s或5gb/s的速率将信息发送向重排波形发生卡，所述重排波形发生卡将信号传递向声光偏转器2daod，执行原子重排。

10、作为优选，所述探测器包括光镊仪、高灵敏度摄像头或单光子探测器。

11、与现有技术相比，本发明提供一种原子探测与反馈重排系统，具有以下有益效果：

12、本发明将pxie机箱中时钟槽道的时钟物理线路定义成数据传输线路，通过图像采集与分析卡背板自定义的数据传输线路完成低延时反馈，进一步降低原子重排的时间消耗，提高原子重排形成目标构型的效率。其中，背板自定义的数据传输线路可根据需要定制和布线，实现不同功能需求。

13、本发明的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。

技术特征：

1.一种原子探测与反馈重排系统，包括pxie机箱（1），其特征在于：所述pxie机箱（1）连接有用于采集图像信息的探测器（2）和执行原子重排的声光偏转器2d aod（6），所述pxie机箱（1）内设有图像采集与分析卡（3）、同步时钟卡（4）和重排波形发生卡（5），所述图像采集与分析卡（3）和所述重排波形发生卡（5）分别与同步时钟卡（4）相连，所述图像采集与分析卡（3）与重排波形发生卡（5）相连，所述重排波形发生卡（5）与声光偏转器2d aod（6）相连。

2.如权利要求1所述的一种原子探测与反馈重排系统，其特征在于：所述pxie机箱（1）中设有混合槽道（11）、设备槽道（12）和时钟槽道（13）。

3.如权利要求2所述的一种原子探测与反馈重排系统，其特征在于：所述图像采集与分析卡（3）设置于时钟槽道（13）内，使用pxie机箱内的时钟散出通道传输数据。

4.如权利要求2所述的一种原子探测与反馈重排系统，其特征在于：所述同步时钟卡（4）设置于混合槽道（11）内，所述重排波形发生卡（5）设置于设备槽道（12）内，通过同步时钟卡（4）的前面板输出时钟信息。

5.如权利要求2所述的一种原子探测与反馈重排系统，其特征在于：所述同步时钟卡（4）设置于设备槽道（12）内，所述重排波形发生卡（5）设置于混合槽道（11）内。

6.如权利要求1所述的一种原子探测与反馈重排系统，其特征在于：所述探测器（2）上设有用于将图像信息传递向图像采集与分析卡（3）的cameralink接口（21），所述cameralink接口（21）与pxie机箱（1）相连接。

7.如权利要求1所述的一种原子探测与反馈重排系统，其特征在于：

8.如权利要求1所述的一种原子探测与反馈重排系统，其特征在于：所述探测器（2）包括光镊仪、高灵敏度摄像头或单光子探测器。

技术总结本发明涉及量子计算技术领域，属于一种原子探测与反馈重排系统。包括Pxie机箱，所述Pxie机箱连接有用于采集图像信息的探测器和执行原子重排的声光偏转器2DAOD，所述Pxie机箱内设有图像采集与分析卡、同步时钟卡和重排波形发生卡，所述图像采集与分析卡和所述重排波形发生卡分别与同步时钟卡相连，所述图像采集与分析卡与重排波形发生卡相连，所述重排波形发生卡与声光偏转器2DAOD相连。本发明将Pxie机箱中时钟槽道的时钟物理线路定义成数据传输线路，通过图像采集与分析卡背板自定义的数据传输线路完成低延时反馈，进一步降低原子重排的时间消耗，提高原子重排形成目标构型的效率。技术研发人员：张徐亮受保护的技术使用者：杭州标彰电子科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/4