論文の概要: XCOM: Full Mesh Network Synchronization and Low-Latency Communication for QICK (Quantum Instrumentation Control Kit)

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.18977v1
• Date: Thu, 19 Mar 2026 14:41:55 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-03-20 17:19:06.205957
• Title: XCOM: Full Mesh Network Synchronization and Low-Latency Communication for QICK (Quantum Instrumentation Control Kit)
• Title（参考訳）: XCOM:QICK(Quantum Instrumentation Control Kit)のための全メッシュネットワーク同期と低レイテンシ通信
• Authors: Diego Martin, Luis H. Arnaldi, Kenneth Treptow, Neal Wilcer, Sho Uemura, Sara Sussman, David I Schuster, Gustavo Cancelo,
• Abstract要約: XCOMは、QICKボードと量子プログラムの実行を管理する絶対クロックを100 ps以内で同期するネットワークである。 また、XCOMは185 ns未満の遅延を伴う決定論的全対同時データ通信も提供する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.09993336728625118
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quantum computing experiments and testbeds with large qubit counts have until recently been a privilege afforded only to large companies or quantum technologies where scaling to hundreds or thousands of qubits does not require a substantial increase in quantum control hardware (neutral atoms, trapped ions, or spin defects). Superconducting and spin qubit testbeds critically depend on scaling their control systems beyond what a single electronics board can provide. Multi-board control systems combining RF, fast DC control, bias, and readout require precise synchronization and communication across many hardware and firmware components. To address this, we present XCOM, a network that synchronizes QICK boards and the absolute clocks governing quantum program execution to within 100 ps, free of drift and loss of lock. XCOM also provides deterministic, all-to-all simultaneous data communication with latency below 185 ns. Like QICK itself, XCOM is compatible with a broad range of qubit technologies and is designed to scale to large systems.
• Abstract（参考訳）: 量子コンピューティングの実験と大規模な量子ビット数を持つテストベッドは、最近まで、数百から数千の量子ビットへのスケーリングが量子制御ハードウェア(中性原子、閉じ込められたイオン、スピン欠陥)の大幅な増加を必要としない、大企業や量子技術に限られる特権であった。 超伝導とスピン量子ビットテストベッドは、制御システムを単一の電子基板が提供できる以上のスケールに依存する。 RF、高速DC制御、バイアス、読み出しを組み合わせたマルチボード制御システムは、多くのハードウェアとファームウェアコンポーネント間で正確な同期と通信を必要とする。 そこで本研究では,QICKボードと絶対クロックを同期するネットワークであるXCOMについて,100 ps以内で量子プログラムの実行を制御し,ドリフトやロックの喪失を回避した。 また、XCOMは185 ns未満の遅延を伴う決定論的全対同時データ通信も提供する。 QICK自身と同様に、XCOMは幅広い量子ビット技術と互換性があり、大規模システムに拡張できるように設計されている。

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