低延迟FPGA电子控制系统用于快速制备无缺陷原子阵列

中性原子量子计算的可扩展性要求集成电子控制系统具备低延迟、模块化架构和实时反馈能力。在此，我们提出了一种基于FPGA的电子控制系统，该系统将PC从反馈回路中移除，在统一的PXIe架构内集成了光子计数、实时决策和波形生成。该系统实现了$282\,\mathrm{\mu s}$的总反馈延迟，并通过从24个随机加载的光学镊子组装无缺陷原子阵列的实际实验进行了验证。单轮重排实现了$\sim96\%$的填充率，而反馈控制的迭代重排经过五轮将生成10原子无缺陷阵列的成功概率从$65.7\%$提升至$95.4\%$。该系统为中性原子平台上的电路中间测量和实时量子纠错建立了必要的电子基础设施。