[發明專利]多超導量子比特中任意兩個比特耦合的方法及其系統

有效

• 申請號: 201810380235.6
• 申請日: 2018-04-25
• 公開（公告）號: CN109583592B
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發明（設計）人: 俞大鵬;吳健生;肖江;陳遠珍;陳偉強;翁文康
• 申請（專利權）人: 南方科技大學;復旦大學
• 主分類號: G06N10/00
• 分類號: G06N10/00
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 潘霞

1.一種多超導量子比特中任意兩個比特耦合的方法，應用于具有多超導量子比特陣列(200)以及能夠實現自旋波的磁性薄膜材料(100)的場合下，其特征在于，包括：

將所述磁性薄膜材料(100)設置于所述多超導量子比特陣列(200)下方；

通過所述磁性薄膜材料(100)中磁疇磁化方向的組合，以形成多個供所述自旋波通過的通道；

所述多超導量子比特陣列(200)中的量子比特對應設置于所述自旋波通過的通道上方，以實現單個所述量子比特與所述自旋波的耦合；

所述自旋波通道上設有至少兩個所述量子比特，通過單個所述量子比特與所述自旋波之間的耦合以實現兩個所述量子比特之間的耦合。

2.根據權利要求1所述的多超導量子比特中任意兩個比特耦合的方法，其特征在于，還包括：

通過改變所述磁性薄膜材料(100)中磁疇磁化方向的組合以改變所述自旋波通過的通道。

3.根據權利要求1所述的多超導量子比特中任意兩個比特耦合的方法，其特征在于，還包括：

所述自旋波至少包括第一自旋(101)及第二自旋(102)；

所述第一自旋(101)對應作用于所述多超導量子比特陣列(200)中的第一量子比特(201)，

所述第二自旋(102)對應作用于所述多超導量子比特陣列(200)中的第二量子比特(202)。

4.根據權利要求3所述的多超導量子比特中任意兩個比特耦合的方法，其特征在于，包括：

所述第一自旋(101)與所述第一量子比特(201)之間實現耦合；

所述第二自旋(102)與所述第二量子比特(202)之間實現耦合；

所述第一量子比特(201)與所述第二量子比特(202)通過所述自旋波實現耦合。

5.根據權利要求4所述的多超導量子比特中任意兩個比特耦合的方法，其特征在于，還包括：

通過調節所述自旋波內的第一自旋(101)及第二自旋(102)的數密度以調節所述超導量子比特線圈與所述自旋波的耦合能量。

6.根據權利要求5所述的多超導量子比特中任意兩個比特耦合的方法，其特征在于，還包括：

通過調節所述超導量子比特線圈與所述磁性薄膜材料(100)的豎直距離以調節所述超導量子比特線圈與所述自旋波的耦合能量。

7.根據權利要求6所述的多超導量子比特中任意兩個比特耦合的方法，其特征在于，還包括：

通過調節所述超導量子比特線圈與所述磁性薄膜材料(100)的豎直距離以調節所述超導量子比特線圈與所述自旋波的耦合能量。

8.根據權利要求1所述的多超導量子比特中任意兩個比特耦合的方法，其特征在于，包括：

所述自旋波通過的通道兩側的磁化方向相反以使整體磁通為零。

9.一種量子比特耦合系統(10)，其特征在于，包括：

多超導量子比特陣列(200)，所述多超導量子比特陣列包括多個量子比特線圈；

磁性薄膜材料(100)，所述磁性薄膜材料通過磁疇間的磁疇壁作為波導以形成自旋波通道；

驅動裝置(300)，用于向所述磁性薄膜材料外加磁場，驅動處于所述自旋波通道內的自旋波；

所述多超導量子比特陣列(200)、所述磁性薄膜材料(100)與所述驅動裝置(300)在豎直方向上依次設置。

10.根據權利要求9所述的量子比特耦合系統，其特征在于，所述磁性薄膜材料(100)被劃分為多個磁疇單元，所述磁疇單元的磁化方向通過所述驅動裝置改變。