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多光子纠缠实验和冷原子存储实验是量子信息学中的两个前沿的实验,是量子信息学领域多个研究方向的重要基础。多光子纠缠是簇态量子计算、高级量子通讯技术、量子纠错编码的核心资源;冷原子存储是量子存储的一种重要方式,是远程量子通讯、基于量子中继的分布式量子计算和大规模线性光学量子计算的一个关键技术。本文以多光子纠缠实验和冷原子存储实验为背景,研究设计了可配置的数据采集和控制平台。平台综合了两个实验对电子学要求的异同,同时满足了多光子纠缠实验对多通道符合计数的需要,以及冷原子存储实验对实时数据采集和实验控制的需要。为了保证可靠性和可扩展性,平台采用Eurocard的机械标准,使用插件—背板的方式构建。背板具有多达64个星形连接的数据通道,用于解决多光子纠缠实验光子通道数大量增加的问题。为平台前端设计了信号采集和发送插件、模拟输出插件,用于采集信号、输出时序信号、输出模拟信号。信号采集插件的甄别阂值可以动态调节,模拟输出插件可以配置输出波形和输出频率。针对多光子纠缠实验,在数据采集和控制平台上实现了一个高性能的多通道符合计数器。符合计数器具有48个光子信号采集通道;采用单稳态的方法产生窄脉冲,并利用位置约束的方法使符合宽度更窄更稳定;使用动态延时调节对齐通道,用动态相移的时钟采集数据,实现了48个通道的光子信号的符合测量和计数。针对冷原子存储实验,在数据采集和控制平台上实现了一个实验控制平台。能够控制最多48路时序信号同时采集16路时序信号,实现了量子存储实验对大量激光器的时序控制,同时产生最多16路任意控制的模拟信号,可以控制声光调制器和磁场梯度。本文的创新之处如下:(1)采用可配置的设计思想,完成一个应用可扩展的数据采集和控制平台。(2)实现了一个基于FPGA的光子信号符合计数器,完成了2.5ns符合宽度下的48个符合通道的数据采集。符合计数器采用动态调节信号延时的方式对齐信号,对齐后信号时间差在300ps以内;使用动态调节时钟相位的方式采集数据,解决了有效信号宽度窄难以采集的问题。(3)数据采集和控制平台应用在多光子纠缠和冷原子存储两个实验中,满足了实验对电子学的需求。