Keysight Technologies (NYSE: KEYS) presentó Quantum System Analysis, una solución de EDA cuántico que permite simular y optimizar sistemas cuánticos a nivel de sistema unificando electromagnetismo, circuitería y dinámica cuántica en un mismo entorno. El anuncio amplía la cartera de Quantum EDA de la compañía —Quantum Layout, QuantumPro EM y Quantum Circuit Simulation— y llega en un momento clave para el sector tras el Premio Nobel de Física 2025 por avances en circuitos cuánticos superconductores, uno de los focos de la nueva herramienta.
Qué resuelve
Hasta ahora, la validación de sistemas cuánticos solía depender de cadenas de herramientas fragmentadas y de experimentos criogénicos repetidos (costosos y lentos). Quantum System Analysis propone un flujo integrado de “diseño a experimento” que permite validar temprano y reducir ciclos de desarrollo:
- Modela el sistema completo: desde el diseño EM y de circuitos hasta los experimentos a nivel de sistema.
- Reduce la dependencia de pruebas criogénicas: más shift left con simulación, menos iteraciones en el criostato.
- Mejora la confianza de diseño: evalúa rendimiento y fidelidad antes de fabricar o cablear.
Novedades principales
1) Time Dynamics Simulator
Simula la evolución temporal de sistemas cuánticos a partir de hamiltonianos derivados de simulaciones EM o de circuitos. Permite recrear experimentos de control como Rabi y Ramsey, observar coherencia, poblaciones y errores en función del pulso y del entorno.
2) Dilution Fridge Input Line Designer
Modela con precisión las líneas de entrada del criostato hasta los qubits para analizar ruido térmico, estimar temperatura efectiva del qubit y minimizar fuga de fotones térmicos. Ayuda a seleccionar y ubicar atenuadores, filtros, aisladores y demás elementos para maximizar fidelidad del sistema.
Por qué importa
- Del prototipo a la fábrica de qubits: una plataforma que une dominios físicos reduce fricción entre equipos (RF/EM, electrónica, control cuántico) y acelera el time-to-validation.
- Menos coste y riesgo: simular setup y condiciones de experimento antes de ocupar tiempo criogénico disminuye riesgo técnico y capex/opex.
- Fidelidad y yield: optimizar líneas, pulsos y acoplos antes de fabricar o integrar mejora la probabilidad de alcanzar fidelidades objetivo y coherencias exigidas por algoritmos NISQ y planes de scaling.
Integración y alcance
- Forma parte de ADS 2026 (Advanced Design System).
- Compatible con plataformas superconductoras y extensible a otras modalidades como qubits de espín.
- Complementa el flujo existente de Quantum Layout, QuantumPro EM y Quantum Circuit Simulation, completando —según Keysight— un workflow cuántico unificado de EM → circuito → sistema.
Chris Mueth, Sr. Director de Nuevos Mercados en Keysight: “Conectamos modelado EM y de circuitos con simulación de sistema para eliminar toolchains fragmentadas y pruebas criogénicas repetitivas”.
Mohamed Hassan, Quantum Solutions Planning Lead: “Shifting left con simulación permite validar a nivel de sistema más pronto y acelerar la innovación cuántica”.
Casos de uso típicos
- Diseño y tuning de líneas de entrada (atenuación, filtrado, aislamiento, disipación) para minimizar ruido térmico y n̄ (photon number) en cavidades y transmons.
- Planificación de secuencias de control (Rabi/Ramsey/echo, DRAG, calibraciones) con parámetros realistas extraídos del diseño físico.
- Análisis de acoplos parásitos y crosstalk provenientes del layout EM que degradan fidelidad en experimentos multi-qubit.
- Estimación de presupuesto térmico del criostato y su impacto en T₁/T₂ y fidelidad de puertas.
Para quién
- Grupos de I+D en superconductores (universidad e industria) que desean reducir iteraciones criogénicas.
- Equipos de integración de sistemas (hardware + control + RF) que necesitan correlacionar el diseño físico con la respuesta cuántica del conjunto.
- Fabricantes y foundries interesados en pre-validar configuraciones y mejorar yield de stacks multi-qubit.
En resumen
Quantum System Analysis de Keysight añade el eslabón que faltaba en el EDA cuántico: simulación a nivel de sistema con dinámica temporal y modelado del criostato, conectando el mundo EM/circuito con la física del qubit. Menos “prueba y error” a −273 °C; más validación temprana, fidelidad y velocidad de innovación. Disponible en ADS 2026, con foco en qubits superconductores y una hoja de ruta extensible a otras plataformas.
vía: keysight
