Système de contrôle et de mesure en temps réel pour bits quantiques

Le marché porte sur la fourniture d’un système de contrôle et de mesure destiné à la manipulation cohérente et à la mesure de bits quantiques. Les voies de bande de base et hyperfréquences doivent être pilotées par une architecture numérique temps réel commune, programmées dans un environnement logiciel unique, synchrones et utilisables simultanément. Les valeurs indiquées sont des minima ; aucune architecture matérielle ni technologie de conversion de fréquence particulière n’est imposée si les performances sont atteintes.

Voies en bande de base

• 8 sorties analogiques : échantillonnage ≥ 2 GS/s, résolution ≥ 16 bits et offset programmable par voie. Mode large bande : amplitude ≥ 1 Vpp sous 50 Ω et bande passante ≥ 750 MHz ; mode haute amplitude : ≥ 5 Vpp sous 50 Ω et ≥ 300 MHz. Le choix du mode se fait par logiciel, sans intervention matérielle. Filtres numériques de précompensation FIR et IIR appliqués en temps réel.
• 2 entrées analogiques : impédance 50 Ω, échantillonnage ≥ 2 GS/s, résolution ≥ 12 bits, bande passante ≥ 750 MHz et gain programmable.
• Sorties numériques : niveau logique 3 V et résolution temporelle de 1 ns (8 voies indiquées dans les spécifications des voies en bande de base).

Voies hyperfréquences

• 8 sorties analogiques avec conversion de fréquence intégrée, sans mélangeur ni générateur externe nécessaire : fréquence réglable par logiciel sur au moins 0,1 à 10 GHz, bande passante instantanée ≥ 800 MHz, résolution ≥ 12 bits et puissance maximale ≥ 0 dBm sous 50 Ω sur toute la bande. Au moins 2 tons simultanés par sortie, avec fréquence, phase et amplitude modifiables en temps réel.
• 2 entrées analogiques couvrant 2 à 10 GHz, avec bande passante instantanée ≥ 800 MHz, résolution ≥ 12 bits et gain programmable ; démodulation simultanée d’au moins 6 fréquences par entrée pour la lecture multiplexée.
• Sorties numériques : niveau logique 3 V et résolution temporelle de 1 ns (8 voies indiquées dans les spécifications des voies hyperfréquences).

Traitement, synchronisation et logiciel
Le calcul temps réel (FPGA ou équivalent) exécute les séquences de manière déterministe, avec une résolution des formes d’onde à la nanoseconde. Il prend en charge variables, opérations arithmétiques, boucles, conditions et génération paramétrique d’impulsions sans chargement de longues tables d’onde. Les fonctions comprennent la démodulation, l’intégration pondérée, la discrimination d’état, le moyennage et l’acquisition des traces brutes. La rétroaction doit fonctionner en temps réel entre toutes les voies ; sa latence est à indiquer dans l’offre. Les résultats sont transférés en continu vers l’ordinateur de contrôle pendant l’exécution.

Le système dispose d’une base de temps commune, d’une entrée de référence 10 MHz et d’une entrée de déclenchement externe. Une extension ultérieure du nombre de voies doit être possible sans remplacement des éléments livrés, tout en conservant synchronisation et rétroaction. Le pilotage se fait entièrement depuis Python avec bibliothèque documentée et langage de séquences de haut niveau, sans programmation du FPGA par l’utilisateur. Les licences sont sans limitation de durée et les mises à jour sont incluses.

Intégration, livrables et garantie
Montage en baie 19 pouces avec fixations fournies, liaison Ethernet ≥ 1 Gbit/s vers l’ordinateur de contrôle, alimentation 230 V, 50 Hz, cordons compatibles avec les prises françaises type E/F et marquage CE. Sont également à fournir le logiciel et ses licences, la documentation complète (manuels, fiches de spécifications et documentation de l’interface Python), ainsi que la mise en service et l’assistance à la prise en main, sur site ou à distance. La garantie couvre pièces et main-d’œuvre pendant un an, avec support technique à distance pendant cette période.

Le délai de livraison indiqué dans l’offre ne peut excéder 12 semaines à compter de la commande. La consultation prévoit également un délai maximal d’exécution de 3 mois à compter de la notification, ramené au délai inférieur fixé dans l’offre du titulaire.