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Quanten-Entwicklung Bereits auf Systemebene simulieren und optimieren

Von Dipl.-Ing. (FH) Hendrik Härter 2 min Lesedauer

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Keysight Technologies Deutschland GmbH
dataTec AG
Cadlog Group

Weniger abhängig von kostspieligen kryogenen Tests und schneller validierte supraleitende Quantensysteme: Mit Quantum System Analysis setzt Keysight Technologies einen neuen Industriestandard für die Quantenentwicklung.

Quantum System Analysis ist eine EDA-Lösung (Electronic Design Automation), mit der Entwickler Quantensysteme auf Systemebene simulieren und optimieren können.(Bild: Keysight)
Quantum System Analysis ist eine EDA-Lösung (Electronic Design Automation), mit der Entwickler Quantensysteme auf Systemebene simulieren und optimieren können.
(Bild: Keysight)

Sowohl die Komplexität als auch die Anforderungen moderner Quantensysteme nimmt rasant zu. Keysight Technologies hat mit der EDA-Plattform (Electronic Design Automation) Quantum System Analysis eine Möglichkeit geschaffen, komplette Quantensysteme auf Systemebene zu simulieren und zu optimieren. Interessant ist die Entwicklung für HF-Ingenieure, da sie weniger von fragmentierten Werkzeugen und teuren Testzyklen im Kryoumfeld abhängig sind. Keysight seine jetzt vorgestellt EDA-Lösung erweitert das bestehende Quantum-EDA-Portfolio, das aus Quantum Layout, QuantumPro EM und Quantum Circuit Simulation besteht.

Eine Brücke zur Spitzenforschung

Besonders vor dem Hintergrund des in diesem Jahr verliehenen Nobelpreises für Physik gewinnt die Einführung der Quantum System Analysis an Bedeutung. Die Auszeichnung würdigte jüngste Fortschritte bei supraleitenden Quantenschaltungen, einem Kernbereich der aktuellen Entwicklung von Keysight und unterstreicht die Bedeutung zum aktuellen Forschungsstand.

Der Übergang von konventionellen Ansätzen der Quantenanalyse, die auf fragmentierten Toolchains und kostspieligen Testzyklen in kryogenen Umgebungen basieren, hin zu einer einheitlichen Simulationsplattform, wird durch Quantum System Analysis entscheidend erleichtert. Die Plattform senkt nicht nur die Dauer der Entwicklungszyklen, sondern auch die Abhängigkeit von zeitraubenden Experimenten, was eine effizientere und kosteneffektivere Entwicklung gewährleistet.

Leistungsstarke Module

  • Time Dynamics Simulator: Diese Funktion simuliert zeitlich präzise Quantensysteme, wodurch detailliertere Forschungen zu Qubits wie Rabi- und Ramsey-Pulsing mögilch sind. Das Verständnis der zeitabhängigen Verhaltensweisen der Systeme wird signifikant verbessert.
  • Dilution-Fridge-Input-Line-Entwickler: Modelliert detailliert die Eingangsleitungen zu Qubits innerhalb eines Kryostaten. Die Simulation der Eingangsarchitektur senkt unerwünschte thermische Störungen und maximiert die Systemtreue.

Chris Mueth, Senior Director for New Markets bei Keysight, betont die Bedeutung eines nahtlosen Quanten-Design-Workflows: „Mit Quantum System Analysis entfällt die Notwendigkeit fragmentierter Testmethoden. Diese Innovation fördert die Integration elektromagnetischer und schaltungstechnischer Modellierungen für ein beschleunigtes und zuverlässigeres Systemdesign.“

Mohamed Hassan, Leiter der Abteilung Quantum Solutions Planning bei Keysight, ergänzt: „Unsere Lösung beschleunigt die Quantenforschung erheblich, indem sie die Notwendigkeit für wiederholte Experimente reduziert und eine frühzeitige Validierung ermöglicht.“

Als Teil der Plattform Advanced Design System (ADS) 2026 stellt Quantum System Analysis eine vielseitige Lösung für F&E-Teams dar, die sich sowohl für supraleitende Qubit-Plattformen als auch für andere Modalitäten wie Spin-Qubits eignet. (heh)

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