ARTIQ量子物理架构

ARTIQ（用于量子物理学的高级实时基础结构）是用于量子信息实验的领先控制系统。它是与NIST 的离子存储小组合作发起和开发的，现已为全球越来越多的研究机构所使用和支持。尽管ARTIQ目前主要由原子物理学组使用，但其适用性已超越了离子阱技术。

量子信息系统的现代研究对控制系统提出了特殊的挑战：

• 需要以极其精确的时序来接收和生成数十个信号，尤其是要确保相位一致性
• 量子误差校正方案需要非常低的反应等待时间才能响应测量
• 量子门的实际实现以及Fortiori量子算法涉及结构复杂的协议
• 不断改进的实验技术推动了对灵活可编程系统的需求
• 单个实验中涉及的设备，设备驱动程序和数据分析软件的多样性导致了分布式和多平台环境

ARTIQ具有基于Python的高级编程语言，可帮助描述复杂的实验。它在具有纳秒级时序分辨率和亚微秒级延迟的专用FPGA硬件上编译和执行。

在FPGA（核心设备）上运行的时间紧迫的代码（内核）可以使用远程过程调用（RPC）机制轻松地与计算机上的Python代码进行交互。

使用的技术包括：Python, Migen, MiSoC/mor1kx, LLVM and llvmlite.