高精度AWG在量子研究的應(yīng)用

奧地利因斯布魯克大學(xué)量子光學(xué)和量子信息研究所選擇了一種任意波形發(fā)生器（AWG）來(lái)產(chǎn)生用于研究的各種各樣的信號(hào)。由于將使用各種各樣的實(shí)驗(yàn)，所以有一個(gè)易于使用PC編程的AWG很重要，這樣輸出就可以很容易地用于到每一個(gè)不同的用途。Spectrum的m4i.6631-x8被選中，因?yàn)樵赑CI Express卡可以直接插入PC機(jī)然后直接使用。    “這是高度可配置的”Christine Maier——在該研究所的研究員解釋說(shuō)。 ”兩AWG通道，選擇觸發(fā)選項(xiàng)，外部時(shí)鐘輸入，多和門控重放模式，循環(huán)功能，甚至可能將兩個(gè)觸發(fā)輸入通過(guò)邏輯門。 結(jié)合高分辨率和1.25 GS/s采樣率用于我們現(xiàn)在的項(xiàng)目，靈活的可編程選擇所需要的采樣率，在未來(lái)我們可以僅用一個(gè)儀器解決所需要的?！?br />    第一個(gè)應(yīng)用是一個(gè)多頻信號(hào)在無(wú)線電頻率范圍內(nèi)的應(yīng)用。 各頻率分量來(lái)實(shí)現(xiàn)使用一個(gè)正弦函數(shù)。 產(chǎn)生的拍頻信號(hào)來(lái)同時(shí)解決單個(gè)離子在離子阱量子模擬器的問(wèn)題。
   Christine Maier說(shuō)，“我們正在對(duì)捕獲的、冷卻的鈣離子和需要在線性字符串中處理每個(gè)離子進(jìn)行量子模擬。 為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，我們將一束激光通過(guò)聲光偏轉(zhuǎn)器（AOD）。 產(chǎn)生的射頻信號(hào)的頻率決定了激光束的偏轉(zhuǎn)角，從而編譯了離子。 AWG（任意波形發(fā)生器）可以產(chǎn)生多個(gè)頻率的信號(hào)，所以我們現(xiàn)在可以在一個(gè)字符串中同時(shí)控制多個(gè)離子。 優(yōu)勢(shì)之一是實(shí)驗(yàn)更快，因?yàn)槲覀儾恍枰總€(gè)離子單獨(dú)循環(huán)尋址。 同時(shí)也避免了我們?nèi)パ芯窟@樣一個(gè)全新的研究領(lǐng)域，我們只需要去研究離子鏈中未擾動(dòng)的能量輸運(yùn)。 然而，通過(guò)對(duì)任意強(qiáng)度的單個(gè)離子編譯，在無(wú)序的量子系統(tǒng)中，我們現(xiàn)在可以創(chuàng)建任意勢(shì)壘和研究能量運(yùn)輸。 AWG（任意波形發(fā)生卡）甚至允許編程改變電壓來(lái)研究動(dòng)態(tài)無(wú)序現(xiàn)象?！?/p>

   第二種應(yīng)用是通過(guò)破壞性干擾消除諸如在將多個(gè)頻率信號(hào)應(yīng)用到聲光調(diào)制器時(shí)產(chǎn)生的不希望出現(xiàn)的混頻項(xiàng)。她說(shuō)：“將射頻信號(hào)應(yīng)用到聲光晶體是我們實(shí)驗(yàn)室的一項(xiàng)基本技術(shù)。”“當(dāng)用多個(gè)頻率的信號(hào)時(shí)，混疊現(xiàn)象將上升，最后映射到光信號(hào)然后作用在離子上面。 這帶來(lái)了兩個(gè)問(wèn)題： 第一，你失去想要的特定頻率的功率，第二，混合條件可能達(dá)到的離子鏈共振頻率和破壞你要模擬的量子模型。 Spectrum的AWG（任意波形發(fā)生器）通過(guò)實(shí)時(shí)測(cè)量和反饋回路，使我們?nèi)∠@些疑惑?！?/span>