关于连接量子比特的一点：量子计算

比特上的比特

“进还是出！” 在我成长的过程中，我妈妈会冲我尖叫。“下定决心，决定是出去还是进来。你站在门口是在浪费精力，”她会吼道。

我不确定我妈妈是否了解即将到来的数字时代，这个世界将被二进制数字 (bit) 的力量所改变。但也许她对技术的了解比她在我童年时代所领导的要多。

我想知道我妈妈是否知道位被表征为两级 (0, 1) 数学表示，类似于相反的二进制状态，例如 ON/OFF、HIGH/LOW、IN/OUT。比特让经典计算机成为数字革命的中心舞台。

超越比特：Hello Qubits

但一场新的革命正在进行——一项计算突破，远远超出了双星系统强加的当前界限。这场计算革命是量子计算，它用量子比特（qubits）代替比特（图 1）。通过一种称为量子叠加的现象，量子位可以同时处于两种状态——这让我想起了我母亲的指令，要么在里面，要么在外面。

量子叠加允许量子计算机在一次操作中同时处理大量数据——传统计算机可能需要数千年才能完成的任务。

图 1：图像说明了一个量子位如何同时占据两个状态。

量子位操作是执行量子计算操作的机制。RF 连接器、适配器和电缆组件在量子计算中用于传输操纵量子位状态的信号。所需的特定互连功能包括承受低温（极低）温度、非磁性、高频和低损耗的能力。

安费诺射频

Amphenol RF 在应对这个新市场方面处于领先地位。Amphenol RF是Amphenol Corporation的一个分部，是全球最大的射频 (RF)、微波和数据传输应用同轴互连产品制造商。作为启用下一代技术的领导者，Amphenol RF 不断支持全球连接的进步。无论是用于电磁控制信号、微波连接解决方案和连接器的高隔离度传输的高频同轴连接器和线束。Amphenol RF 正在连接量子革命的道路。让我们看看实现量子计算的一些 Amphenol RF 产品。

适形电缆组件

人们使用什么来提供灵活的连接选项来路由量子计算应用程序中的高频信号？人们可能会考虑超小型版本 A (SMA) 高频半刚性电缆组件，例如 135101-R1-12.00（图 2）。它是一种射频电缆组件 SMA (50Ω) 直插头到直插头，Ǿ 2.16 毫米（0.085 英寸）。它有其他长度，范围从 76 毫米到 1219 毫米（3 英寸到 4 英尺）不等。

图 2：Amphenol RF SMA 高频半刚性电缆组件为在量子计算应用中路由高频信号提供了灵活的连接选项。（来源：贸泽电子）

SMA 带有螺纹耦合机制。它们设计为尺寸小且射频泄漏低。它们可以在高达 26.5GHz 的频率下运行。如果涉及更高频率，请查看 Amphenol 的 2.92 毫米（0.114 英寸）系列，它提供高达 40GHz 的扩展频率范围。SMA 端接到各种高性能电缆。Amphenol RF SMA 包括 PCB 安装和电缆安装连接器，以及各种适配器、端接器、衰减器和电缆组件，以满足各种设计。合适的电缆组件选项包括：

SMA 转 SMA

SMP 到 SMP

SMPM 到 SMPM

SMA 转 SMP

TFLEX 电缆选项

SMA 末端发射连接器

SMA 高频端发射插孔有助于始终保持来自 Qubit PCB 的信号。一个例子是 Amphenol RF 的 901-10513-1（图 3）。这些产品使用带有镀金触点的铍铜 (BeCu) 进行精密加工，可提供高达 26.5GHz 的出色电压驻波比 (VSWR) 性能，并可用于多种不同的 PCB 厚度。这些连接器采用优化的端面连接设计，带有通孔支脚或传统的滑动安装支脚，使其成为高频应用的理想 PCB 连接器解决方案。

图 3：Amphenol RF 的 SMA 高频端发射插孔可靠地保持来自 Qubit PCB 的信号。（来源：贸泽电子）

空间受限的解决方案

超 小型推入式 (SMP) 高频 PCB 连接器接口比 SMA 连接器小得多，适合部署在空间受限的应用中（图 4）。它对于量子计算中的板对板设计很有用。SMP 连接器为高度优化的产品提供高达 40GHz 的扩展频率范围。其三件式板对板连接器设计可盲插。它可以终止于半刚性适形或柔性半刚性替代品。Amphenol RF 提供各种 PCB 安装选项。它具有有限止动和全止动选项，可固定配合连接器或子弹型适配器。Amphenol RF 的示例包括 SMP-MSLD-PCT19T 和 SMP-MSSB-PCS17T。

图 4：Amphenol RF 的 SMP 高频 PCB 连接器非常适合量子计算应用中的紧凑型板对板设计。（来源：贸泽电子）

与 SMP 系列类似但更小的是用于板对板量子计算设计的SMPM 微型高频 PCB 连接器（图 5). 对于高达 65GHz 的应用，SMPM 连接器具有与 SMP 连接器类似的卡扣式插配方式，是一系列精密和小型化应用的理想选择。Amphenol RF 使用镀金黄铜加工 SMPM PCB 连接器，以实现可焊性和高频电气性能。提供表面贴装、通孔支腿或边缘贴装端接。用户可以将这些连接器与 SMPM 子弹头适配器配对，实现 8.65 毫米的最小 PCB 间距。这些 PCB 连接器与子弹型适配器配对，非常适合盲配情况。SMPM 电缆连接器由镀金铍铜或黄铜制成，经久耐用并具有最佳电气性能。示例包括 925-196J-51PT 和 925-197J-51PT。

图 5：Amphenol RF 的 SMPM 高频 PCB 连接器为量子计算应用中的板对板设计提供了微型连接器选项。（来源：贸泽电子）

结论

量子计算应用的未来依赖于安全的高频电连接。Amphenol RF 是将必要的连接技术变为现实的供应商。

我期待有一天，我的雇主会给我一个新的量子位计算平台，让我可以在上面写作。希望它来自量子比特的超强计算能力会渗透到我的写作中，我将从每天写作数百字转变为……好吧，我们总有一天会看到的。但在那之前，我必须站在场边，回答我们许多人的问题：我是进还是出？

审核编辑 hhy