泰克儀器在綜合物性研究、量子計算、器件表征等多領域應用方案
工欲善其事,必先利其器!教育科研領域是時候站在新的起點上了,此時不換,更待何時?
在這樣的大背景下,泰克也緊密結合科研前沿需求,專門針對教育科研領域推出了一系列的創(chuàng)新測試解決方案。這些方案不僅覆蓋了綜合物性研究、量子計算、器件表征到陣列測試等多個領域,還特別強調了測試精確度、效率和系統(tǒng)集成的重要性。
1.綜合物性研究
綜合物性研究是指通過實驗和理論方法探索物質的物理特性,如磁性、光學、聲學、電學等,是凝聚態(tài)物理學的主要測試。物性研究方案通常配合PPMS系統(tǒng),應用于測量量子霍爾效應、 拓撲絕緣體、超導條件下奇異的物理特性。具體包括電輸運測試如:電阻率、微分電阻、霍爾系數(shù)、伏安特性、臨界電流等;磁學測試如:交流磁化率、磁滯回線,磁阻等…
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Keithley 622X/2182A
Keithley 622X/2182A采用創(chuàng)新的Delta模式,可以提供準直流電流反向技術的測量和計算,以消除溫差電動勢的影響,每個Delta讀數(shù)都是根據(jù)通道1的兩個電壓測量結果計算而來;一個測量電流源的正相,一個測量負相,從而使噪聲降低1000倍。
2.量子計算
量子計算是一種利用量子力學原理進行信息處理的技術,它有望在某些問題上實現(xiàn)指數(shù)級的加速,超越經(jīng)典計算的極限。量子計算的種類主要有以下幾種:超導量子計算、- 離子阱量子計算、光子量子計算、NV-C 色心量子計算。無論哪種形式的量子計算,都需要對Q-bit的操控,操控的方式各有不同,但基本通過電域信號的幅度、頻率、相位等自由度進行操控。
3.煥新產(chǎn)品推薦
AWG5200系列任意波形發(fā)生器
AWG5200憑借優(yōu)異的特性,在量子計算中有著廣泛的應用。尤其是AWG5200的序列模式及脈沖信號生成功能。序列模式,允許用戶在不同時刻播放不同的波形,不同波形之間的切換時間僅有一個樣點間隔,以滿足科研需要。使用脈沖序列軟件,可以非常方便地產(chǎn)生各種復雜的脈沖串信號。
3.器件表征
隨著摩爾定律的逐漸放緩,傳統(tǒng)的半導體芯片在功耗和性能上遇到了瓶頸。為了應對未來信息社會的巨大數(shù)據(jù)需求,人們開始探索新型的信息器件,旨在實現(xiàn)更高效、低功耗和智能的信息處理。除了量子計算器件之外,新型信息器件包括:憶組器、神經(jīng)形態(tài)器件。
從系統(tǒng)協(xié)同設計的角度出發(fā),對新型信息器件提出的性能參數(shù)主要為:阻變特性測試,精度、開關閉Ion/Ioff,線性度、對稱度等;可靠性方面參數(shù):耐擦寫特性、數(shù)據(jù)保持特性、離散度和良率等。
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泰克不僅提供基礎的器件特性測試套件,還推出了針對高端研究需求的創(chuàng)新型表征平臺,如基于4200A-SCS搭建的這一平臺集高精度、高靈活性于一體,使得對新型信息器件的深入研究成為可能。
4.陣列測試
神經(jīng)形態(tài)器件是神經(jīng)形態(tài)計算系統(tǒng)的基本模塊。它們是模擬生物神經(jīng)元和突觸行為的電子元件,例如尖峰、可塑性和記憶。神經(jīng)形態(tài)器件可以基于不同的技術,例如憶阻器、相變材料、自旋電子學或納米線。神經(jīng)形態(tài)陣列是實現(xiàn)復雜神經(jīng)結構和功能的互連神經(jīng)形態(tài)設備的大規(guī)模網(wǎng)絡。
神經(jīng)形態(tài)計算為神經(jīng)形態(tài)器件和陣列的設計、制造和測試帶來了一些挑戰(zhàn)和機遇。一方面,神經(jīng)形態(tài)器件和陣列表現(xiàn)出高可變性、非線性、隨機性和噪聲,這使得它們難以表征和建模。另一方面,神經(jīng)形態(tài)設備和陣列具有獨特的優(yōu)勢,例如容錯性、魯棒性和自組織性,需要嚴格的測試和驗證。
主要測試方案:
? 直流掃描測試
? 脈沖測試
? 自定義脈沖測試
? 陣列測試
? 靈活高效的集成不同的脈沖激勵源
煥新產(chǎn)品推薦
主機:4200A-SCS、源表:4201-SMU+4200-PA、脈沖:4215-PMU、開關:707B+7174A,定制化陣列測試軟件
5.神經(jīng)形態(tài)網(wǎng)絡測試
神經(jīng)元網(wǎng)絡陣列維數(shù)越高,拓撲越復雜,所需的測試通道就越多,測試成本也越高,測試流程也會變得更復雜。最新的研究成果顯示,神經(jīng)元網(wǎng)絡陣列研究已經(jīng)達到32x32三端器件節(jié)點組成的陣列,并在短期內有向更高的維度發(fā)展的趨勢。由于神經(jīng)元網(wǎng)絡陣列測試系統(tǒng)價格昂貴,連接及流程控制復雜,通常的解決方法是用FPGA搭建測試裝置,但測試精度以及權威性都無法與由專業(yè)的高精度測試儀器組成的測試系統(tǒng)相提并論。
對適當維數(shù)的神經(jīng)元網(wǎng)絡陣列,如32x32兩端節(jié)點或16x16三端節(jié)點陣列,用高精度測試儀器搭建測試系統(tǒng)的價格還是可以接受的。測試系統(tǒng)的優(yōu)點在于它不僅能夠進行功能性測試,還能以極高的測試精度完成神經(jīng)元網(wǎng)絡陣列的訓練,深度學習等方面的研究探索。煥新系統(tǒng)推薦
泰克神經(jīng)元網(wǎng)絡陣列測試系統(tǒng)S500
■ 多種配置,滿足不同陣列測試需求
■ 滿足客戶定制化的測試、系統(tǒng)集成及軟件的二次開發(fā)需求
■ 多所行業(yè)領先的院校采用