株式会社エレクトロニカ IMT事業部 株式会社エレクトロニカ IMT事業部

QUANTUM COMPUTINGHardware

DDS機能：単一の固定周波数基準クロックから任意の周期波形を生成する方法で、高速に周波数を切り替えたり微調整する必要がある信号生成アプリケーションに役立ちます。

このDDS機能を用いると、レーザを利用したQuantum Computingシステム内の光学系で用いられているAOM、AOD、EOM等のデバイスを簡単なコマンドで高速に制御できるため、Qubit内で高速かつ複雑な各種量子操作が実現できるようになります。さらに速DMAモードでは、整形されたスロープや変調された正弦波信号のような、より高度な周波数の変更をDDSコマンドシーケンスを使用して行うことができます（DDSコマンド処理 1,000万回/sec）。

　　

　　

　　

図に示すように、SPECTRUM社のAWGに実装されたDDS機能は、複数の「DDSコア」を持ち、これによってマルチキャリアやマルチトーンなどの波形出力を可能にします。各DDSコアの位相と周波数の設定は、メモリのルックアップテーブル(LUT)に、必要なコアとその位置を記述することにより決定されます。これらの23個のコアは、マルチプレクサにより結合されており、特定のチャネルに割り振られます。すべてのコアは、論理OR によって結合され最大20個の正弦波を生成できます。

　

　　

　　

DDSモードでは、いくつかのコマンドで、正弦波の生成（オレンジのブロック）、周波数の加減速（青のブロック）、および振幅の設定及び増減、低減（緑のブロック）ができます。

SpectrumのAWG（量子コンピュータ対応）

内蔵のデータメモリ　2 GSamples
PCIe上で2.8 GBytes/sのデータ高速生成、連続出力可能
＊DDS（Direct Digital Synthesis）オプション機能を搭載可能
DDSは、単一の固定周波数基準クロックから任意の周期波形を生成する方法で、周波数を高速に切替たり、微調整する必要がある信号生成アプリケーション（Quantum ComputingのQubitコントロールなど）に有用な機能です。
https://youtu.be/PoT0cReolRE

M4iシリーズ（625MS/s, 1.25GS/s 　16ビット）

1 / 2 / 4チャネル

PCIeインタフェース
帯域　1.25 GS/s　400MHz      625 MS/s 　 200MHz
出力電圧　1.25 GS/s：±160 mV ～ ±4 V (±80 mV~ ±2 V 　50 Ω負荷時)
625MS/s：±160 mV ～ ±5 V (±80 mV~ ±2.5 V 　50 Ω負荷時)
機能/モード: Single Shot、繰り返し出力、ストリーミング(FIFO)出力、シーケンス出力
マルチパーパスI/O信号（コネクタ）を使用して最大3出力までのマーカー出力が可能

*デジタルパルスおよびパルス列を最大4出力オプション

単一パルス、パルス列、連続パルス波のいずれを生成する場合でも、パルス特性を4つの出力で個別にパルスの幅、周期、位相、あるいはパルス列内のパルス数など、主要なパラメータはすべてプログラムが可能

詳しくは、こちらを参照してください。

 

M4xシリーズ625MS/s, 1.25GS/s 　16ビット）

1 / 2 / 4チャネル

PXIeインタフェース
機能/モード：Single Shot、繰り返し出力、ストリーミング(FIFO)出力、シーケンス出力
マルチパーパスI/O信号（コネクタ）を使用して最大3出力までのマーカー出力が可能

*デジタルパルスおよびパルス列を最大4出力オプション

単一パルス、パルス列、連続パルス波のいずれを生成する場合でも、パルス特性を4つの出力で個別にパルスの幅、周期、位相、あるいはパルス列内のパルス数など、主要なパラメータはすべてプログラムが可能

詳しくは、こちらを参照してください。

DN2シリーズ(DN2.662, DN2.663)

インターフェース：LXI

分解能：16ビット

出力チャネル数：DN2.662   2/4/8
                     　　   DN2.663   2/4

サンプリングレート：DN2.662    625 MS/s
　　　　　　　　　　DN2.663   1.25 GS/s

帯域：DN2.662    200 MHz
　　　DN2.663    400 MHz     600 MHz(オプション）

詳しくは、こちらを参照してください。

DN6シリーズ(DN6.662, DN6.663)

インターフェース：LXI

分解能：16ビット

出力チャネル数：DN6.662   12/16/20/24
                     　　   DN2.663   6/8/10/12

サンプリングレート：DN6.662    625 MS/s
　　　　　　　　　　DN6.662   1.25 GS/s

帯域：DN6.662    200 MHz
　　　DN6.663    400 MHz     600 MHz(オプション）

詳しくは、こちらを参照してください。

Spectrumのデジタイザ（量子コンピュータ対応）

用途

・M5i.33xx-x16シリーズ

　超高速、高分解能が必要なqubit状態の読み出し信号の連続的収集

・M4i.44xx-x8シリーズ, M4x.44xx-x4シリーズ

　それほど高速処理が必要でない Quantum Computing system 内で起こっている各種現象のモニタリング

・DN2.44xx-xx,DN6.44xx-xx(NETBOX 多チャネルタイプ）

　それほど高速処理が必要でない Quantum Computing system 内で起こっている各種現象のモニタリング

M5iシリーズ（3.2GS/s, 5GS/s, 6.4GS/s, 10GS/s　12ビット）

分解能 12ビット
PCIeインタフェース
内蔵のデータメモリ 2 GSamples（4 GByte）、8 GSamples（16 GByte）オプション
PCIe上で最高12.8 GByte/s（10 GS/s)の高速データ転送  PCIe x16 Gen3インタフェース
トリガモード:チャネル、External、Edge、Software、Window、Re-arm、OR/and、Dekay
データ収集モード：Single-Shot、Streaming、Multiple Recording、FIFO、Timestamp
On board FPGAによるリアルタイムブロックアベレージ機能
Digital Down Converter 対応（SCAPP＋GPU）
10GS/sの連続データストリーミングが可能。長時間のデータ保存と信号処理を市販の既製品で実現。

*デジタルパルスおよびパルス列を最大4出力オプション

単一パルス、パルス列、連続パルス波のいずれを生成する場合でも、パルス特性を4つの出力で個別にパルスの幅、周期、位相、あるいはパルス列内のパルス数など、主要なパラメータはすべてプログラムが可能

 

1 / 2チャネル
50Ω高帯域フロントエンド
4入力レンジ　±200 mV、±500 mV、±1 V、±2.5 V

帯域幅
M5i.3321-x16　　　1 GHz
M5i.333x-x16　　　2 GHz
M5i.335x-x16　　　3 GHz
M5i.336x-x16　　　4.7 GHz

詳しくは、こちらを参照してください。

M4iシリーズ（130MS/s, 250MS/s, 500MS/s　14/16ビット）

2 / 4チャンネル
PCIeインタフェース
50Ω / 1MΩフロントエンド
6入力レンジ　±200 mV~±10 V （option ±200 mV ~ ±60V）
SNR 72dB、ENOB 11.6のLSBの高品質フロント・エンド
カード内蔵のデータ分析信号処理オプション

　ブロック平均およびブロック統計(ピーク検知)
カード内蔵のデータ分析信号処理標準装備:ボックスカー平均（移動平均）
*ディジタルチャネル：＋8チャネルオプション

詳しくは、こちらを参照してください。

M4xシリーズ（1.25GS/s, 2.5GS/s, 5GS/s　8ビット）

PXIe 2×4レーン インタフェース  
最高1.7GByte/sのストリーミング可能
PXIeおよびPXIリファレンスクロック、star-triggerなどのトリガーをサポート
カード内蔵のデータ分析信号処理オプション

　ブロック平均およびブロック統計(ピーク検知)
カード内蔵のデータ分析信号処理標準装備:ボックスカー平均（移動平均）

*デジタルパルスおよびパルス列を最大4出力　オプション

単一パルス、パルス列、連続パルス波のいずれを生成する場合でも、パルス特性を4つの出力で個別にパルスの幅、周期、位相、あるいはパルス列内のパルス数など、主要なパラメータはすべてプログラムが可能

 

 

1/2/4チャネル
50Ω高帯域フロントエンド
4入力レンジ　±200 mV~±2.5 V （option ±40 mV ~ ±500 mV）
*Special Clock Mode: 1GS/s, 2GS/s, 4GS/s　使用できる。

詳しくは、こちらを参照してください。

DN2シリーズ（250Ms/s 16ビット, 500MS/s 1４ビット）

LXIインタフェース
入力チャネル数：2 / 4 / 8 
サンプリングレートと分解能：
　DN2.441, DN2.442　　250MS/s, 16ビット
　DN2.445　　　　　　　500MS/s, 14ビット

入力抵抗　1MΩ / 50Ω
チャネル毎に独立した16ビットADおよびアンプ
全チャネル同時サンプリング
6入力レンジ：±200mV~±10 V 
トリガ；ウィンドウ、OR/AND
カード内蔵のデータ分析信号処理オプション

　ブロック平均およびブロック統計(ピーク検知)
カード内蔵のデータ分析信号処理標準装備

ボックスカー平均（移動平均）

*デジタルパルスおよびパルス列を最大4出力　オプション

単一パルス、パルス列、連続パルス波のいずれを生成する場合でも、パルス特性を4つの出力で個別に
パルスの幅、周期、位相、あるいはパルス列内のパルス数など、主要なパラメータはすべてプログラムが可能

詳しくは、こちらを参照してください。

 

DN6シリーズ(DN6.44x 14/16ビット）

LXIインタフェース入力チャネル数：12/16/20/24 
サンプリングレートと分解能：
　DN6.442　　　250MS/s, 16ビット
　DN2.445　　　500MS/s, 14ビット

入力抵抗　1MΩ / 50Ω
チャネル毎に独立した14ビットADおよびアンプ
全チャネル同時サンプリング
6入力レンジ：±200mV~±10 V 
トリガ；ウィンドウ、OR/AND
カード内蔵のデータ分析信号処理オプション

　ブロック平均およびブロック統計(ピーク検知)
カード内蔵のデータ分析信号処理標準装備:ボックスカー平均（移動平均）

*デジタルパルスおよびパルス列を最大4出力　オプション

単一パルス、パルス列、連続パルス波のいずれを生成する場合でも、パルス特性を4つの出力で個別に
パルスの幅、周期、位相、あるいはパルス列内のパルス数など、主要なパラメータはすべてプログラムが可能

詳しくは、こちらを参照してください。

DDS機能：単一の固定周波数基準クロックから任意の周期波形を生成する方法で、高速に周波数を切り替えたり微調整する必要がある信号生成アプリケーションに役立ちます。

このDDS機能を用いると、レーザを利用したQuantum Computingシステム内の光学系で用いられているAOM、AOD、EOM等のデバイスを簡単なコマンドで高速に制御できるため、Qubit内で高速かつ複雑な各種量子操作が実現できるようになります。さらに速DMAモードでは、整形されたスロープや変調された正弦波信号のような、より高度な周波数の変更をDDSコマンドシーケンスを使用して行うことができます（DDSコマンド処理 1,000万回/sec）。

　　

　　

　　

図に示すように、SPECTRUM社のAWGに実装されたDDS機能は、複数の「DDSコア」を持ち、これによってマルチキャリアやマルチトーンなどの波形出力を可能にします。各DDSコアの位相と周波数の設定は、メモリのルックアップテーブル(LUT)に、必要なコアとその位置を記述することにより決定されます。これらの23個のコアは、マルチプレクサにより結合されており、特定のチャネルに割り振られます。すべてのコアは、論理OR によって結合され最大20個の正弦波を生成できます。

　

　　

　　

DDSモードでは、いくつかのコマンドで、正弦波の生成（オレンジのブロック）、周波数の加減速（青のブロック）、および振幅の設定及び増減、低減（緑のブロック）ができます。

SpectrumのAWG（量子コンピュータ対応）

内蔵のデータメモリ　2 GSamples
PCIe上で2.8 GBytes/sのデータ高速生成、連続出力可能
＊DDS（Direct Digital Synthesis）オプション機能を搭載可能
DDSは、単一の固定周波数基準クロックから任意の周期波形を生成する方法で、周波数を高速に切替たり、微調整する必要がある信号生成アプリケーション（Quantum ComputingのQubitコントロールなど）に有用な機能です。
https://youtu.be/PoT0cReolRE

M4iシリーズ（625MS/s, 1.25GS/s 　16ビット）

1 / 2 / 4チャネル

PCIeインタフェース
帯域　1.25 GS/s　400MHz      625 MS/s 　 200MHz
出力電圧　1.25 GS/s：±160 mV ～ ±4 V (±80 mV~ ±2 V 　50 Ω負荷時)
625MS/s：±160 mV ～ ±5 V (±80 mV~ ±2.5 V 　50 Ω負荷時)
機能/モード: Single Shot、繰り返し出力、ストリーミング(FIFO)出力、シーケンス出力
マルチパーパスI/O信号（コネクタ）を使用して最大3出力までのマーカー出力が可能

*デジタルパルスおよびパルス列を最大4出力オプション

単一パルス、パルス列、連続パルス波のいずれを生成する場合でも、パルス特性を4つの出力で個別にパルスの幅、周期、位相、あるいはパルス列内のパルス数など、主要なパラメータはすべてプログラムが可能

詳しくは、こちらを参照してください。

 

M4xシリーズ625MS/s, 1.25GS/s 　16ビット）

1 / 2 / 4チャネル

PXIeインタフェース
機能/モード：Single Shot、繰り返し出力、ストリーミング(FIFO)出力、シーケンス出力
マルチパーパスI/O信号（コネクタ）を使用して最大3出力までのマーカー出力が可能

*デジタルパルスおよびパルス列を最大4出力オプション

単一パルス、パルス列、連続パルス波のいずれを生成する場合でも、パルス特性を4つの出力で個別にパルスの幅、周期、位相、あるいはパルス列内のパルス数など、主要なパラメータはすべてプログラムが可能

詳しくは、こちらを参照してください。

DN2シリーズ(DN2.662, DN2.663)

インターフェース：LXI

分解能：16ビット

出力チャネル数：DN2.662   2/4/8
                     　　   DN2.663   2/4

サンプリングレート：DN2.662    625 MS/s
　　　　　　　　　　DN2.663   1.25 GS/s

帯域：DN2.662    200 MHz
　　　DN2.663    400 MHz     600 MHz(オプション）

詳しくは、こちらを参照してください。

DN6シリーズ(DN6.662, DN6.663)

インターフェース：LXI

分解能：16ビット

出力チャネル数：DN6.662   12/16/20/24
                     　　   DN2.663   6/8/10/12

サンプリングレート：DN6.662    625 MS/s
　　　　　　　　　　DN6.662   1.25 GS/s

帯域：DN6.662    200 MHz
　　　DN6.663    400 MHz     600 MHz(オプション）

詳しくは、こちらを参照してください。

Spectrumのデジタイザ（量子コンピュータ対応）

用途

・M5i.33xx-x16シリーズ

　超高速、高分解能が必要なqubit状態の読み出し信号の連続的収集

・M4i.44xx-x8シリーズ, M4x.44xx-x4シリーズ

　それほど高速処理が必要でない Quantum Computing system 内で起こっている各種現象のモニタリング

・DN2.44xx-xx,DN6.44xx-xx(NETBOX 多チャネルタイプ）

　それほど高速処理が必要でない Quantum Computing system 内で起こっている各種現象のモニタリング

M5iシリーズ（3.2GS/s, 5GS/s, 6.4GS/s, 10GS/s　12ビット）

分解能 12ビット
PCIeインタフェース
内蔵のデータメモリ 2 GSamples（4 GByte）、8 GSamples（16 GByte）オプション
PCIe上で最高12.8 GByte/s（10 GS/s)の高速データ転送  PCIe x16 Gen3インタフェース
トリガモード:チャネル、External、Edge、Software、Window、Re-arm、OR/and、Dekay
データ収集モード：Single-Shot、Streaming、Multiple Recording、FIFO、Timestamp
On board FPGAによるリアルタイムブロックアベレージ機能
Digital Down Converter 対応（SCAPP＋GPU）
10GS/sの連続データストリーミングが可能。長時間のデータ保存と信号処理を市販の既製品で実現。

*デジタルパルスおよびパルス列を最大4出力オプション

単一パルス、パルス列、連続パルス波のいずれを生成する場合でも、パルス特性を4つの出力で個別にパルスの幅、周期、位相、あるいはパルス列内のパルス数など、主要なパラメータはすべてプログラムが可能

 

1 / 2チャネル
50Ω高帯域フロントエンド
4入力レンジ　±200 mV、±500 mV、±1 V、±2.5 V

帯域幅
M5i.3321-x16　　　1 GHz
M5i.333x-x16　　　2 GHz
M5i.335x-x16　　　3 GHz
M5i.336x-x16　　　4.7 GHz

詳しくは、こちらを参照してください。

M4iシリーズ（130MS/s, 250MS/s, 500MS/s　14/16ビット）

2 / 4チャンネル
PCIeインタフェース
50Ω / 1MΩフロントエンド
6入力レンジ　±200 mV~±10 V （option ±200 mV ~ ±60V）
SNR 72dB、ENOB 11.6のLSBの高品質フロント・エンド
カード内蔵のデータ分析信号処理オプション

　ブロック平均およびブロック統計(ピーク検知)
カード内蔵のデータ分析信号処理標準装備:ボックスカー平均（移動平均）
*ディジタルチャネル：＋8チャネルオプション

詳しくは、こちらを参照してください。

M4xシリーズ（1.25GS/s, 2.5GS/s, 5GS/s　8ビット）

PXIe 2×4レーン インタフェース  
最高1.7GByte/sのストリーミング可能
PXIeおよびPXIリファレンスクロック、star-triggerなどのトリガーをサポート
カード内蔵のデータ分析信号処理オプション

　ブロック平均およびブロック統計(ピーク検知)
カード内蔵のデータ分析信号処理標準装備:ボックスカー平均（移動平均）

*デジタルパルスおよびパルス列を最大4出力　オプション

単一パルス、パルス列、連続パルス波のいずれを生成する場合でも、パルス特性を4つの出力で個別にパルスの幅、周期、位相、あるいはパルス列内のパルス数など、主要なパラメータはすべてプログラムが可能

 

 

1/2/4チャネル
50Ω高帯域フロントエンド
4入力レンジ　±200 mV~±2.5 V （option ±40 mV ~ ±500 mV）
*Special Clock Mode: 1GS/s, 2GS/s, 4GS/s　使用できる。

詳しくは、こちらを参照してください。

DN2シリーズ（250Ms/s 16ビット, 500MS/s 1４ビット）

LXIインタフェース
入力チャネル数：2 / 4 / 8 
サンプリングレートと分解能：
　DN2.441, DN2.442　　250MS/s, 16ビット
　DN2.445　　　　　　　500MS/s, 14ビット

入力抵抗　1MΩ / 50Ω
チャネル毎に独立した16ビットADおよびアンプ
全チャネル同時サンプリング
6入力レンジ：±200mV~±10 V 
トリガ；ウィンドウ、OR/AND
カード内蔵のデータ分析信号処理オプション

　ブロック平均およびブロック統計(ピーク検知)
カード内蔵のデータ分析信号処理標準装備

ボックスカー平均（移動平均）

*デジタルパルスおよびパルス列を最大4出力　オプション

単一パルス、パルス列、連続パルス波のいずれを生成する場合でも、パルス特性を4つの出力で個別に
パルスの幅、周期、位相、あるいはパルス列内のパルス数など、主要なパラメータはすべてプログラムが可能

詳しくは、こちらを参照してください。

 

DN6シリーズ(DN6.44x 14/16ビット）

LXIインタフェース入力チャネル数：12/16/20/24 
サンプリングレートと分解能：
　DN6.442　　　250MS/s, 16ビット
　DN2.445　　　500MS/s, 14ビット

入力抵抗　1MΩ / 50Ω
チャネル毎に独立した14ビットADおよびアンプ
全チャネル同時サンプリング
6入力レンジ：±200mV~±10 V 
トリガ；ウィンドウ、OR/AND
カード内蔵のデータ分析信号処理オプション

　ブロック平均およびブロック統計(ピーク検知)
カード内蔵のデータ分析信号処理標準装備:ボックスカー平均（移動平均）

*デジタルパルスおよびパルス列を最大4出力　オプション

単一パルス、パルス列、連続パルス波のいずれを生成する場合でも、パルス特性を4つの出力で個別に
パルスの幅、周期、位相、あるいはパルス列内のパルス数など、主要なパラメータはすべてプログラムが可能

詳しくは、こちらを参照してください。