高精度AWG在量子研究的应用

发布日期：2025/10/18来源：网络

奥地利因斯布鲁克大学量子光学和量子信息研究所选择了一种任意波形发生器（AWG）来产生用于研究的各种各样的信号。由于将使用各种各样的实验，所以有一个易于使用PC编程的AWG很重要，这样输出就可以很容易地用于到每一个不同的用途。Spectrum的m4i.6631-x8被选中，因为在PCI Express卡可以直接插入PC机然后直接使用。 “这是高度可配置的”Christine Maier——在该研究所的研究员解释说。 ”两AWG通道，选择触发选项，外部时钟输入，多和门控重放模式，循环功能，甚至可能将两个触发输入通过逻辑门。结合高分辨率和1.25 GS/s采样率用于我们现在的项目，灵活的可编程选择所需要的采样率，在未来我们可以仅用一个仪器解决所需要的。”
第一个应用是一个多频信号在无线电频率范围内的应用。各频率分量来实现使用一个正弦函数。产生的拍频信号来同时解决单个离子在离子阱量子模拟器的问题。
Christine Maier说，“我们正在对捕获的、冷却的钙离子和需要在线性字符串中处理每个离子进行量子模拟。为了实现这一目标，我们将一束激光通过声光偏转器（AOD）。产生的射频信号的频率决定了激光束的偏转角，从而编译了离子。 AWG（任意波形发生器）可以产生多个频率的信号，所以我们现在可以在一个字符串中同时控制多个离子。优势之一是实验更快，因为我们不需要每个离子单独循环寻址。同时也避免了我们去研究这样一个全新的研究领域，我们只需要去研究离子链中未扰动的能量输运。然而，通过对任意强度的单个离子编译，在无序的量子系统中，我们现在可以创建任意势垒和研究能量运输。 AWG（任意波形发生卡）甚至允许编程改变电压来研究动态无序现象。”

第二种应用是通过破坏性干扰消除诸如在将多个频率信号应用到声光调制器时产生的不希望出现的混频项。她说：“将射频信号应用到声光晶体是我们实验室的一项基本技术。”“当用多个频率的信号时，混叠现象将上升，最后映射到光信号然后作用在离子上面。这带来了两个问题：第一，你失去想要的特定频率的功率，第二，混合条件可能达到的离子链共振频率和破坏你要模拟的量子模型。 Spectrum的AWG（任意波形发生器）通过实时测量和反馈回路，使我们取消这些疑惑。”

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