CN117521825A - 用于量子计算机控制设备的信号发生器电路 - Google Patents

Abstract

本发明涉及信号发生器电路(10)，优选地用于量子计算机控制设备(30)的信号发生器电路(10)。信号发生器电路(10)包括：数字信号生成模块(11)，所述数字信号生成模块(11)被配置为生成数字信号；数模转换器DAC(12)，所述DAC(12)被配置为将所述数字信号转换为模拟信号；以及数字示波器单元(13)，所述数字示波器单元(13)联接在所述数字信号生成模块(11)和所述DAC(12)之间，其中，所述数字示波器单元(13)被配置为记录所述数字信号的至少一部分。

Description

用于量子计算机控制设备的信号发生器电路

技术领域

本发明涉及信号发生器电路，特别是用于量子计算机控制设备的信号发生器电路。本发明还涉及量子计算机控制系统和用于检查量子计算机控制系统的方法。

背景技术

很难测试基于AWG(任意波形发生器)的大规模系统，这是由于这种测试对资源和时间的要求很高。

例如，在这种测试期间，用商用示波器探测各个AWG通道的模拟输出。在具有大量通道的AWG系统的情况下，这需要对用于测试的示波器进行费力的重新布线。根据系统的大小，测试正确的波形输出可能需要重新连接数千根电缆两次(从实际信号接收器到示波器再返回)。

例如，基于AWG的大规模系统被用于控制量子计算机的电子器件。量子计算系统的当前实现方式使用大量AWG通道和潜在的数千条电线。由此，由各个AWG提供的信号应当以精确的幅度生成，并且应当以亚纳秒级精确地定时。大量并行工作的通道加剧了这两个问题。

因此，目的是提供一种改进的信号发生器电路、特别是用于量子计算机控制设备的信号发生器电路，一种改进的量子计算机控制系统和一种用于检查量子计算机控制系统的改进的方法，以避免上述缺点。

发明内容

本发明的目的是通过说明书中提供的解决方案来实现的。在说明书中进一步限定了本发明的有利实现方式。

根据第一方面，本发明涉及一种信号发生器电路，包括：数字信号生成模块，所述数字信号生成模块被配置为生成数字信号；数模转换器(DAC)，所述DAC被配置为将所述数字信号转换为模拟信号；以及数字示波器单元，所述数字示波器单元联接在所述数字信号生成模块和所述DAC之间，其中，所述数字示波器单元被配置为记录所述数字信号的至少一部分。

这实现了以下优点：在将数字信号转换为模拟信号之前可以由信号发生器单元有效地记录数字信号。因此，由信号发生器电路生成的信号可以在电路的实际使用期间被直接记录，并且不需要将示波器手动连接到电路来记录输出信号。所记录的数字信号可以在没有噪声从模拟域添加到该信号的情况下在位级别上进行分析和测试。

所述信号发生器电路适用于量子计算机控制设备。模拟信号可以是用于控制量子计算机的控制信号、特别是用于控制量子计算机的一个或多个量子位的控制信号。

在一个示例中，模拟信号可以是信号发生器电路的模拟输出信号。在输出该模拟输出信号之前，该信号可以由信号发生器电路进一步处理，例如可以进行频率转换。

数字信号可以定义波形。所生成的波形可以具有一定的幅度和时序。特别地，信号的时序可以指代或涉及由信号发生器电路生成波形(即传输波形)的确切时间。

数字示波器单元可以被配置为接收和处理(例如分析)由信号发生器电路生成的数字信号。例如，数字示波器单元被配置为检测信号的幅度和/或时序。然后可以将该信息与计算或存储的参考值进行比较，以便监控和/或测试信号发生器电路。数字示波器单元可以通过硬件和/或软件来实现。

数字信号生成模块可以在信号发生器电路的现场可编程门阵列(FPGA)和/或ASIC中实现。附加地或替选地，数字示波器单元也可以在现场可编程门阵列(FPGA)和/或ASIC中实现。

在一个实施方式中，数字信号生成模块包括用于生成数字信号的任意波形发生器单元(AWG单元)。

特别地，AWG单元是数字AWG单元，其被配置为生成具有任意定义形状的数字波形。波形可以被生成为重复信号或单发信号(脉冲)。

AWG单元可以被配置为执行(软件)程序以生成上述数字信号。该程序可以是用于控制AWG单元的控制程序。该程序可以在FPGA的定序器中实现。

在一个实施方式中，信号发生器电路包括输出端口，该输出端口被配置为将模拟信号输出到外部设备、特别是输出到量子计算机。

因此，模拟信号可以是模拟输出信号。模拟信号可以在通过输出端口输出之前由信号发生器电路进一步处理。

这提供了以下优点：信号发生器电路可以用于为外部设备、特别是量子计算机生成模拟控制信号。控制信号可以用于控制量子计算机的一个或多个量子位。

在一个实施方式中，数字示波器单元被配置为向所记录的数字信号添加绝对的或基于触发的时间签名。

这实现了以下优点：可以直接监控并随后分析所生成的信号的幅度和时序，而不需要将诸如示波器之类的外部测试设备连接到信号发生器电路的输出端口。

在一个实施方式中，信号发生器电路包括通信接口，该通信接口被配置为用于转发所记录的数字信号和/或所记录的数字信号的参数。所记录的数字信号的参数可以包括信号幅度和/或信号时序。

示波器单元可以被配置为通过通信接口将所记录的数字信号、特别是具有添加的时间签名的数字信号转发到量子计算机控制系统的中央控制单元。替选地或附加地，示波器单元可以被配置为从数字信号中提取某些信号参数，例如信号的时序和/或幅度，并且通过通信接口将所述信号参数转发到控制单元。所记录的数字信号和/或信号参数然后可以由中央控制单元进一步分析。

在一个实施方式中，信号发生器电路包括数字信号处理器(DSP)，其联接在数字信号生成模块和DAC之间，其中，DSP被配置为调整数字信号。

DSP可以被配置为调整数字信号的以下参数中的至少一者：幅度、缩放、相位延迟、时间延迟、预失真。DSP也可以被数字信号生成模块包括。

特别地，数字示波器联接在DSP和DAC之间。另外的元件可以布置在DSP(或AWG)和DAC之间。例如，在播放基带信号的AWG单元之后，可以在DAC之前布置数字混合单元、插值(采样率的改变)单元和/或滤波单元。以这种方式，可以根据测量要求探测基带信号或上变频信号。

在一个实施方式中，信号发生器电路包括：信号发生器接口，其被配置为接收通信数据；其中，所述数字信号生成模块被配置为至少部分地基于所接收的通信数据来生成所述数字信号。

信号发生器接口可以被配置为将通信数据转发到至少部分地基于该通信数据生成数字信号的数字信号生成模块。通信数据可以包括控制命令和/或测量数据。

根据第二方面，本发明涉及一种用于控制量子计算机的量子计算机控制设备，其包括多个根据本发明的第一方面的信号发生器电路。

该量子计算机控制设备还可以包括容纳多个信号发生器电路的壳体。端口和接口，例如输出端口、信号发生器接口、和/或通信接口，可以布置在壳体上。

在一个示例中，多个信号发生器电路的通信接口可以由量子计算机控制设备的一个物理通信接口形成。同样，多个信号发生器电路的信号发生器接口可以由一个物理信号发生器接口形成。

每个信号发生器电路可以形成量子计算机控制设备的相应通道。

在一个实施方式中，由多个信号发生器电路中的每一个信号发生器电路提供的模拟信号是用于控制量子计算机的一个或多个量子位的控制信号。例如，一到十个信号发生器电路可以分配给量子计算机的一个量子位。

根据第三方面，本发明涉及一种用于控制量子计算机的量子计算机控制系统，其包括根据本发明的第二方面的多个量子计算机控制设备。

例如，量子计算机控制系统可以包括多达4000个信号发生器电路(例如，1000个量子位，每个量子位具有4个AWG)。

在一个示例中，量子计算机控制系统还可以包括连接到量子计算机控制设备的量子计算机。

在一个实施方式中，量子计算机控制系统还包括连接到量子计算机控制设备的中央控制单元；其中，所述中央控制单元被配置为从所述多个量子计算机控制设备中的至少一个量子计算机控制设备的一个或多个信号发生器电路接收所记录的数字信号和/或所记录的数字信号的特性；其中，所述中央控制单元还被配置为分析接收的所记录的数字信号和/或所述记录的数字信号的特性。

这实现了以下优点：具有大量通道的复杂量子计算机控制系统可以通过中央控制单元进行有效监控和测试。由此，中央控制单元可以测试和/或监控系统的各种信号发生器电路是否正确运行，即它们是否以正确的幅度和正确的时序精确地生成电信号。通过这种方式，中央控制单元可以检测系统中可能的错误或漏洞。

在一个实施方式中，量子计算机控制设备彼此连接，以便实现设备的同步、特别是时钟同步。

例如，控制设备可以通过中央控制单元彼此连接。为了连接量子计算机控制设备，可以使用合适的通信技术。

根据第四方面，本发明涉及一种用于检查、特别是调试量子计算机控制系统的方法，其中，该方法包括以下步骤：使用所述量子计算机控制系统的数字信号生成模块生成至少一个数字信号；将所述数字信号转换为模拟信号，其中，所述模拟信号是用于控制量子计算机的一个或多个量子位的控制信号；在所述转换之前记录所述数字信号的至少一部分；以及分析所记录的数字信号。

该方法可以使用根据本发明的第三方面的量子计算机控制系统来执行。

特别地，该方法可以由量子计算机控制系统的中央控制器和/或数字示波器单元来执行。

控制信号可以是用于控制量子计算机的一个或多个量子位的信号。

分析所记录的数字信号的步骤可以包括从所记录的数字信号中提取一个或多个信号参数(例如幅度和/或时序)，并分析所述参数，例如将它们与所存储或计算的参考值进行比较。

该方法可以包括另外的步骤：基于所述分析调整量子计算机控制系统的至少一个参数。因此，例如，如果检测到错误的话，该方法还可以用于通过调整系统的参数来控制量子计算机控制系统。

然而，如果分析数字信号的步骤表明系统正常工作(例如，没有检测到错误)，则不需要进行这种调整。

例如，该方法可以用于检测量子计算机控制系统中的错误(漏洞)。这样的错误可以是故障信号，例如具有不准确的幅度和/或时序的信号。通过调整量子计算机控制系统的至少一个参数的步骤，可以消除或减轻检测到的错误。该参数可以是物理参数，例如由量子计算机控制系统的信号发生器电路生成的至少一个另外的信号的信号参数(例如，幅度和/或时序)。

在一个实施方式中，分析所记录的数字信号的步骤包括将所记录的数字信号与至少一个参考信号进行比较。

在一个实施方式中，所述至少一个参考信号由人工智能单元和/或机器学习单元生成。

人工智能单元和/或机器学习单元可以预先选择可能的系统错误和/或基于先前检测到的错误识别典型的错误模式。

在一个实施方式中，人工智能单元和/或机器学习单元可以被配置为控制数字信号生成模块生成所述至少一个数字信号。

在一个实施方式中，参考信号包括数字波形，其中，实时比较所记录的数字信号和数字波形。

在一个实施方式中，该方法可以在第一模式(例如，在线模式)下执行，在第一模式中，数字信号生成模块连接到量子计算机并用于控制量子计算机的量子位；以及该方法可以在第二模式(例如离线模式)下执行，在第二模式中，数字信号生成模块不连接到量子计算机。

附图说明

下面将结合附图对本发明进行说明。

图1示出了根据一个实施方式的信号发生器电路的示意图；

图2示出了根据一个实施方式的信号发生器电路的示意图；

图3示出了根据一个实施方式的量子计算机控制设备的示意图；

图4示出了根据一个实施方式的量子计算机控制系统的示意图；以及

图5示出了根据一个实施方式的用于检查量子计算机控制系统的方法的流程图。

具体实施方式

图1示出了根据一个实施方式的信号发生器电路10的示意图。

信号发生器电路10包括：数字信号生成模块11，其被配置为生成数字信号；DAC12，其被配置为将数字信号转换为模拟信号；以及数字示波器单元13，其联接在数字信号生成模块11和DAC 12之间。数字示波器单元13被配置为记录数字信号的至少一部分。

信号发生器电路10可以包括输出端口15。输出端口15可以被配置为将模拟信号输出到外部设备、特别是输出到量子计算机。模拟信号可以是用于控制外部设备的控制信号，例如用于控制量子计算机的一个或多个量子位的控制信号。

图1中的信号发生器电路10包括可选的信号处理单元23，用于在通过输出端口15输出模拟信号之前对模拟信号进行处理。该处理可以包括模拟信号处理，例如频率转换。

模拟信号可以是RF信号或DC信号。例如，模拟信号是DC与9GHz之间的信号，特别是4.5GHz与18GHz或20GHz之间的信号，例如具有2GHz带宽的信号。

数字示波器单元13可以正好布置在DAC 12之前的数字域中，DAC 12将数字信号转换为模拟信号。数字示波器单元13可以记录发送到DAC的数字数据流(即数字信号或其一部分)，并可以向所述数据添加绝对的或基于触发的时间签名。

数字示波器单元13可以配置为将所收集的数据传输到中央控制单元16，在中央控制单元16中可以分析信号的波形和时序两者，从而允许对信号发生器电路10和/或包括信号发生器电路10的设备或系统进行全面测试。

特别地，信号发生器电路10包括通信接口17，通信接口17被配置为用于将所记录的数字信号和/或所记录的数字信号的参数转发至中央控制单元16。

例如，数字示波器单元13被配置为控制通信接口17向中央控制单元16转发所记录的数字信号、优选地具有添加的时间签名的数字信号，和/或转发所记录的信号的某些参数(例如，数字信号的幅度和时序)。然后，中央控制单元16可以进一步分析所记录的数字信号(或其参数)。

信号发生器电路10还可以包括联接在数字信号生成模块11和DAC 12之间的DSP14。DSP 14可以被配置为调整数字信号。例如，DSP 14可以包括至少一个混合器，该至少一个混合器用于将数字信号生成模块11提供的波形与载波信号混合。

在另一示例中，数字信号生成模块11包括DSP 14。也就是说，DSP 14可以集成在数字信号生成模块11中。数字信号生成模块11还可以包括附加的DSP。

DAC 12可以被配置为将数字信号(例如数字序列)转换为模拟信号。

图2示出了根据一个实施方式的信号发生器电路10的示意图。图2所示的信号发生器电路10可以与图1所示的信号发生器电路10基本相同。

信号发生器电路10的数字信号生成模块11可以包括用于生成数字信号的AWG单元22。AWG单元22可以在ASIC或FPGA中实现。代替AWG单元22，数字信号生成模块11还可以包括不同类型的信号发生器。

信号发生器电路10还可以包括信号发生器接口21，该信号发生器接口21被配置为接收通信数据，优选以数字形式的通信数据。数字信号可以由AWG单元22至少部分地基于所接收的通信数据生成。通信数据可以包括控制命令和/或测量结果。信号发生器接口21可以连接到中央控制仪器或用于接收通信数据的不同设备(例如量子位读出仪器)。

AWG单元22可以包括数字波形存储器和控制AWG单元22的定序器。特别地，定序器控制生成哪些波形以及按哪个顺序生成。所生成的波形可以包括：脉冲、脉冲形状、脉冲序列、脉冲的相加和/或依赖于外部事件的脉冲的相加。外部事件可以是测量结果、特别是量子位的状态(例如，[1；0])或计数事件，这些事件可以通过信号发生器接口21被馈送到AWG单元22。量子位状态可以由量子位读出仪器和/或中央控制单元16提供。

定序器可以执行用于控制波形生成的程序。该程序可以在信号发生器电路10的FPGA或ASIC的定序器中实现。由于信号生成的实时性要求，这是优选的。然而，该程序也可以在外部处理器中执行。

因此，信号发生器电路10可以是AWG电路，该AWG电路从其波形存储器生成模拟电信号。来自存储器的数字数据流在被发送到将数字值转换为模拟信号的DAC 12之前可以在DSP 14中经历数字信号处理。以这种方式，信号发生器电路10可以用于灵活且精确地生成用于控制量子计算机的电子器件的模拟信号。

数字示波器单元13可以实现为硬件和/或软件。特别地，数字示波器单元13也可以在FPGA或ASIC中实现。数字示波器单元13可以联接到数字信号生成模块11和/或DSP 14的数字输出端。因此，数字示波器单元13前面不需要模数转换器。数字示波器单元13可包括触发单元和/或获取存储器。

例如，数字示波器单元13允许监控数字信号生成模块11、特别是AWG单元22例如响应于通信数据或任何其他事件而生成的数字信号。由此，数字示波器单元13和/或中央控制单元16可以将AWG单元22生成的信号与参考信号进行比较。

由于数字示波器单元13集成在信号发生器电路10的数字域中，因此与使用连接到输出端口15的传统示波器相比，此测试不太费力(无需重新连接电缆)，也不容易有错误(没有来自模拟信号的噪音)。此外，数字示波器单元13能够自动测试信号发生器电路10。

数字信号生成模块11、DAC 12、数字示波器单元13、和/或信号处理单元23可以在RF SoC(射频片上系统)中实现，该RF SoC例如具有多个芯片、SoC、FPGA和/或ASIC的RF板。RF SoC可以包括一个或多个FPGA。特别地，RF SoC可以包括用于监控由数字信号生成模块11生成的数字信号的集成的逻辑分析器。RF SoC可以具有一个或多个触发端口，这些触发端口可以组合成单个触发条件。

图3示出了根据一个实施方式的量子计算机控制设备30的示意图。量子计算机控制设备30包括多个信号发生器电路10，例如，如图1或图2所示的信号发生器电路10。

量子计算机控制设备30可以连接到量子计算机，特别是通过其信号发生器电路10的输出端口15连接到量子计算机。由每个信号发生器电路10提供的模拟信号可以是用于控制量子计算机的一个或多个量子位的控制信号。

量子计算机控制设备30可以包括容纳多个信号发生器电路的壳体。端口和接口(输出端口、信号发生器接口、和通信接口)可以布置在壳体上。特别地，多个信号发生器电路的通信接口和信号发生器接口可以各自由量子计算机控制设备上的一个相应的物理接口形成。

量子计算机控制设备30可以是量子控制仪器。数字信号生成模块11和/或数字示波器单元13可以是量子计算机控制设备30的现有数字电子器件(FPGA或ASIC)的一部分，或者可以是独立的子系统。

例如，量子计算机控制设备30可以具有4个或8个输出通道来控制一个或多个量子位。替选实现方式可以具有16个或32个输出端口。

图4示出了根据一个实施方式的量子计算机控制系统40的示意图。量子计算机控制系统40包括多个如图3所示的量子计算机控制设备30。

量子计算机控制系统40可以包括多达4000个量子计算机控制设备30，每个量子计算机控制设备30包括信号发生器电路10的多个实例。特别地，每个信号发生器电路10形成可以连接到量子计算机41的量子计算机控制系统40的通道。

量子计算机控制系统40还可以包括连接到量子计算机控制设备30的中央控制单元16。中央控制单元16可以是外部计算机。

中央控制单元16可配置为从量子计算机控制系统40中的量子计算机控制设备30的一个或多个信号发生器电路的数字示波器单元13接收所记录的数字信号和/或所记录的数字信号的参数。中央控制单元16还可以被配置为分析接收的所记录的数字信号和/或所记录的数字信号的参数。这些参数可以是数字信号的幅度和/或时序。以这种方式，可以精确地测试基于AWG的大规模系统的幅度和时序行为。特别地，可以彻底测试由量子计算机控制系统40生成的电信号是否具有正确的波形和/或波形是否在正确的时间播放。特别地，绝对时序信息允许将来自任何输出端口15的任何信号与来自不同通道的另一信号相关联。

通过这样的测试，可以确保控制量子计算机控制系统40的系统品质，并且可以降低量子计算机控制系统40的维护成本，特别是当量子计算机控制系统40具有大量通道(即，信号发生器电路10)时。使用传统技术(例如将示波器连接到每个通道的模拟输出端)确保具有如此多AWG通道的系统正确运行将更加困难和费力。特别地，用传统示波器测试不同信号之间的时序精度会很繁琐，因为传统示波器通常只有不多于四个通道，而现实世界中的系统可以呈现数千个通道。特别地，数字示波器单元13在各个通道中的实现允许这种基于AWG的量子计算机控制系统40的使用者和操作者执行量子计算机控制系统40的(自动)自测试，这是当系统变得如此大以致于综合手动测试不再可行时的一个重要方面。

中央控制单元16还可以被配置为控制系统的量子计算机控制设备30。例如，中央控制单元16可以通过量子计算机控制系统40中的一个、多个或所有信号发生器电路10的通信接口21和DSP 14来控制信号生成模块。

量子计算机控制设备30可以通过同步连接彼此连接。这允许同步不同设备30的信号生成，例如以确保它们都在同一时钟上工作。可通过中央控制单元16建立同步连接。特别地，中央控制单元16可以被配置为将所有设备30设置为相同的时钟。

例如，中央控制单元16包括连接到量子位读出仪器的多个输入通道和连接到量子位控制仪器(例如，连接到量子计算机控制设备30)的多个输出通道。中央控制单元16还可以包括同步设备，该同步设备被配置为至少部分基于来自量子位读出仪器的输入，在一系列控制和读出循环中操作量子位控制仪器(量子计算机控制设备30)。

量子计算机控制系统40还可以包括量子计算机41。量子计算机41可以是基于自旋的量子计算机。在这种量子计算机中，单个自旋可以被限制在半导体量子点中，其中相对耦合可以通过金属门来控制。信号发生器电路10的模拟信号可以用于量子计算机中的门操作。例如，信号发生器电路10产生施加到金属门的快速脉冲。这些脉冲可用于控制量子点能级和耦合，并驱动两量子位门。附加的脉冲可以施加到多个门，以抵消交叉耦合的影响。

图5示出了根据一个实施方式的用于检查、特别是调试量子计算机控制系统40的方法50的流程图。

方法50包括以下步骤：使用量子计算机控制系统40的数字信号生成模块11生成51至少一个数字信号，并将所述数字信号转换52为模拟信号，其中所述模拟信号是用于控制量子计算机41、优选地用于控制量子计算机41的一个或多个量子位的控制信号。方法50还包括以下步骤：在所述转换之前记录53数字信号的至少一部分，分析54所记录的数字信号。

图5所示的方法50包括附加步骤：基于所述分析调整55量子计算机控制系统40的至少一个参数。

分析54所记录的数字信号的步骤可以包括：提取所记录的数字信号的参数，例如信号的幅度和/或时序，并分析所述参数。特别地，如果分析步骤表明一切正常工作(例如，没有错误)，则不调整量子计算机控制系统40的任何参数。

例如，方法50可以用于检测量子计算机控制系统中的错误(漏洞)。这种错误可以是故障信号，例如具有不准确的幅度和/或时序的信号。通过调整55量子计算机控制系统40的至少一个参数的步骤，可以消除或减轻检测到的错误。该参数可以是物理参数，例如，由量子计算机控制系统40的信号发生器电路10之一生成的至少一个另外信号的信号参数。

分析54所记录的数字信号的步骤可以包括：将所记录的数据信号与至少一个参考信号进行比较。

用于与所记录的数字信号比较的参考信号可以以数字波形的形式下载到执行方法50的设备(例如，一个或多个数字示波器单元13)。然后，可以实时比较所记录的信号和参考信号，例如，不必首先将(一个或多个)信号发送到中央单元。

例如，该参考信号由人工智能单元和/或机器学习单元生成。人工智能单元和/或机器学习单元可以基于先前检测到的漏洞(bug)预先选择可能的系统错误和/或识别典型的错误模式。

要生成的数字(测试)信号可以由所述人工智能单元和/或机器学习单元创建。例如，人工智能单元和/或机器学习单元控制数字信号生成模块11生成所述信号。

例如，该方法可以在两种不同的模式下使用：在线模式和离线模式。当量子计算机被连接并且量子位由量子计算机控制系统40控制时，量子计算机控制系统40可以被在线发送文本。然而，在不将量子计算机连接到量子计算机控制系统40的情况下，量子计算机控制系统40也可以被离线测试，以仅测试室温电子器件的正确功能。这对于自动测试系统尤其有用。特别地，在线/离线(即，第一/第二)模式可以是量子计算机控制系统40的模式。

方法50可以用如图4所示的量子计算机控制系统40来执行。特别地，步骤53-55可以由控制设备30的一个或多个数字示波器单元13和/或量子计算机控制系统40的中央控制单元16(和/或另一个计算机设备)执行。步骤51和52可以由量子计算机控制系统40中的信号发生器电路10的数字信号生成模块11或DAC 12执行。方法50可以至少部分地由计算机实现。

在本发明的范围内，上述所有特征或附图中所示的特征可以以任何有利的方式彼此组合。

Claims (19)

1.一种信号发生器电路(10)，包括：

数字信号生成模块(11)，所述数字信号生成模块(11)被配置为生成数字信号；

数模转换器DAC(12)，所述DAC(12)被配置为将所述数字信号转换为模拟信号；以及

数字示波器单元(13)，所述数字示波器单元(13)联接在所述数字信号生成模块(11)和所述DAC(12)之间，其中，所述数字示波器单元(13)被配置为记录所述数字信号的至少一部分。

2.根据权利要求1所述的信号发生器电路(10)，

其中，所述数字信号生成模块(11)包括用于生成所述数字信号的任意波形发生器单元，即AWG单元(22)。

3.根据权利要求1或2所述的信号发生器电路(10)，

其中，所述信号发生器电路(10)包括输出端口(15)，所述输出端口(15)被配置为将所述模拟信号输出到外部设备、特别是输出到量子计算机(41)。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的信号发生器电路(10)，

其中，所述数字示波器单元(13)被配置为向所记录的数字信号添加绝对的或基于触发的时间签名。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的信号发生器电路(10)，

其中，所述信号发生器电路(10)包括通信接口(17)，所述通信接口(17)被配置为用于转发所记录的数字信号和/或所记录的数字信号的参数。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的信号发生器电路(10)，

其中，所述信号发生器电路(10)包括数字信号处理器DSP(14)，所述DSP(14)联接在所述数字信号生成模块(11)和所述DAC(12)之间，其中所述DSP(14)被配置为调整所述数字信号。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的信号发生器电路(10)，

其中，所述信号发生器电路(10)包括信号发生器接口(21)，所述信号发生器接口(21)被配置为接收通信数据；以及

其中，所述数字信号生成模块(11)被配置为至少部分地基于所接收的通信数据来生成所述数字信号。

8.一种用于控制量子计算机(41)的量子计算机控制设备(30)，包括：

多个根据权利要求1至7中任一项所述的信号发生器电路(10)。

9.根据权利要求8所述的量子计算机控制设备(30)，

其中，由所述多个信号发生器电路(10)中的每一个信号发生器电路提供的模拟信号是用于控制所述量子计算机的一个或多个量子位的控制信号。

10.一种用于控制量子计算机(41)的量子计算机控制系统(40)，包括：

多个根据权利要求8或9所述的量子计算机控制设备(30)。

11.根据权利要求10所述的量子计算机控制系统(40)，还包括：

中央控制单元(16)，所述中央控制单元(16)连接到所述量子计算机控制设备(30)；

其中，所述中央控制单元(16)被配置为从所述多个量子计算机控制设备(30)中的至少一个量子计算机控制设备的一个或多个信号发生器电路(10)接收所记录的数字信号和/或所记录的数字信号的参数；以及

其中，所述中央控制单元(16)还被配置为分析接收的所记录的数字信号和/或所记录的数字信号的参数。

12.根据权利要求10或11所述的量子计算机控制系统(40)，

其中，所述量子计算机控制设备(30)彼此连接，以便实现所述量子计算机控制设备(30)的同步、特别是时钟同步。

13.一种用于检查、特别是调试量子计算机控制系统(40)的方法(50)，所述方法包括以下步骤：

·使用所述量子计算机控制系统(40)的数字信号生成模块(11)生成(51)至少一个数字信号；

·将所述数字信号转换(52)为模拟信号，其中，所述模拟信号是用于控制量子计算机(41)的控制信号；

·在所述转换之前记录(53)所述数字信号的至少一部分；以及

·分析(54)所记录的数字信号。

14.根据权利要求13所述的方法(50)，还包括以下步骤：

·基于所述分析调整(55)所述量子计算机控制系统(40)的至少一个参数。

15.根据权利要求13或14所述的方法(50)，

其中，分析所记录的数字信号的步骤包括：将所记录的数字信号与至少一个参考信号进行比较。

16.根据权利要求15所述的方法(50)，

其中，所述至少一个参考信号由人工智能单元和/或机器学习单元生成。

17.根据权利要求16所述的方法(50)，

其中，所述人工智能单元和/或所述机器学习单元被配置为控制所述数字信号生成模块(11)生成所述至少一个数字信号。

18.根据权利要求15至17中任一项所述的方法(50)，

其中，所述至少一个参考信号包括数字波形，其中，实时比较所记录的数字信号和所述数字波形。

19.根据权利要求13至18中任一项所述的方法(50)，

其中，所述方法(50)能够在第一模式下执行，在所述第一模式中，所述数字信号生成模块(11)连接到量子计算机并用于控制所述量子计算机的量子位；以及

其中，所述方法(50)能够在第二模式下执行，在所述第二模式中，所述数字信号生成模块(11)不连接到量子计算机。