Keysight удосконалює квантову інженерію за допомогою нового рішення для моделювання на системному рівні

Quantum System Analysis зменшує залежність від високовартісних кріогенних випробувань та прискорює валідацію надпровідникових квантових систем

САНТА-РОЗА, Каліфорнія, 29 жовтня 2025 р.

Компанія Keysight Technologies, Inc. (NYSE: KEYS) сьогодні оголосила про випуск Quantum System Analysis — проривного рішення для автоматизації проектування електронних пристроїв (EDA), яке дозволяє квантовим інженерам моделювати та оптимізувати квантові системи на системному рівні. Ця нова можливість ознаменовує значне розширення портфеля рішень Keysight для квантового проектування (Quantum EDA), який включає Quantum Layout, QuantumPro EM та Quantum Circuit Simulation. Цей анонс зроблено у вирішальний для галузі момент, особливо після присудження Нобелівської премії з фізики 2025 року за досягнення у сфері надпровідникових квантових схем, що є основним напрямом застосування нового рішення Keysight.

Системний аналіз квантових систем тривалий час залишався складним завданням через труднощі інтеграції різних фізичних областей — електромагнітної, схемотехнічної та квантової динаміки — у єдине середовище моделювання. Традиційні підходи часто спираються на розрізнені інструменти та повторювані кріогенні експерименти, що потребує значних часових витрат і великих фінансових вкладень. Рішення Quantum System Analysis від Keysight усуває цей розрив, надаючи цілісну платформу, яка забезпечує ранню валідацію проектів квантових систем, скорочуючи цикли розробки та підвищуючи впевненість у результатах проектування.

Quantum System Analysis дає дослідникам можливість моделювати весь квантовий робочий процес, від початкових етапів проектування до експериментів на системному рівні, знижуючи залежність від високовартісних кріогенних випробувань та прискорюючи терміни валідації. Цей інтегрований підхід підтримує моделювання квантових експериментів і включає інструменти для оптимізації вхідних ліній рефрижератора розчинення з метою аналізу теплового шуму та оцінки температури кубітів.

У Quantum System Analysis представлено дві інноваційні функції:

• Симулятор часової динаміки (Time Dynamics Simulator): моделює часову еволюцію квантових систем із використанням гамільтоніанів, отриманих у результаті електромагнітного або схемотехнічного моделювання. Це дозволяє точно моделювати квантові експерименти, такі як імпульсні послідовності Рабі та Рамзея, допомагаючи дослідникам зрозуміти поведінку кубітів у часі.
• Конструктор вхідних ліній рефрижератора розчинення (Dilution Fridge Input Line Designer): дозволяє виконувати точне моделювання ліній введення кріостата до кубітів, забезпечуючи аналіз теплового шуму та ефективну оцінку температури кубітів. Моделюючи вхідну архітектуру рефрижератора, інженери можуть мінімізувати витік теплових фотонів та підвищити точність (fidelity) роботи системи.

Кріс Мюет, старший директор з нових ринків компанії Keysight, зазначив: «Quantum System Analysis знаменує собою завершення створення справді єдиного робочого процесу квантового проектування, що безшовно поєднує електромагнітне та схемотехнічне моделювання з комплексним моделюванням на системному рівні. Об’єднуючи ці області, рішення усуває потребу в розрізнених ланцюжках інструментів та повторних кріогенних випробуваннях, що сприяє прискоренню інновацій та зміцненню впевненості у розробці квантових систем».

Мохамед Хассан, керівник із планування квантових рішень Keysight, заявив: «Quantum System Analysis — це якісний стрибок у прискоренні квантових інновацій. Використовуючи концепцію зміщення процесів «ліворуч» (shift left) за рахунок моделювання, ми знижуємо потребу в повторних кріогенних експериментах і дозволяємо дослідникам проводити валідацію системних проектів на більш ранніх етапах циклу розробки».

Рішення Quantum System Analysis доступне як частина платформи Keysight Advanced Design System (ADS) 2026 і доповнює існуючі рішення для квантового проектування (Quantum EDA). Воно підтримує платформи на базе надпровідникових кубітів і може бути розширене для роботи з іншими модальностями, такими як спінові кубіти, що робить його універсальним вибором для команд, які займаються квантовими дослідженнями та розробками.

Джерело: Keysight Press Releases