[實用新型]一種多通道量子測控系統

有效

• 申請號: 201920169508.2
• 申請日: 2019-01-30
• 公開（公告）號: CN209373392U
• 公開（公告）日: 2019-09-10
• 發明（設計）人: 孔偉成
• 申請（專利權）人: 合肥本源量子計算科技有限責任公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型涉及量子測控領域，公開了一種多通道量子測控系統，包括主控模塊、多通道直流信號生成模塊、多通道脈沖信號生成模塊、多通道微波調制信號生成模塊和多通道量子比特讀取檢測模塊，采用本實用新型多通道量子測控系統，可以提供多個通道的用于各個量子比特調控的直流信號、脈沖信號和第一微波調制信號，也可以為各個量子比特提供用于量子比特邏輯狀態讀取檢測的第二微波調制信號，以及針對量子比特對第二微波調制信號響應之后得到的量子比特邏輯狀態讀取回傳信號的處理，整個系統可以實現包括多個量子比特的量子芯片的測控，為量子計算的研究提供了設備條件。

技術領域

本實用新型屬于量子計算技術領域，具體是一種多通道量子測控系統。

背景技術

量子芯片是實現量子計算的核心結構，量子芯片是由大量量子比特構成的，每個量子比特由設置在量子芯片上的特定硬件電路構成，每個量子比特具備至少兩個可區分的邏輯狀態，基于量子算法，量子比特的邏輯狀態可以發生可控變化，進而實現量子計算。

本實用新型提供了一種多通道量子測控系統，能夠同時對多個量子比特進行測控。

實用新型內容

本實用新型目的是提供一種多通道量子測控系統，解決現有技術中的不足，它能夠對量子芯片上的多個量子比特同時進行測控

本實用新型采用的技術方案如下：

一種多通道量子測控系統，所述多通道量子測控系統包括：

主控模塊，所述主控模塊基于FPGA設置，內配置有信號參數信息和用戶邏輯模塊，其中：所述信號參數包括直流信號參數、脈沖信號參數和微波信號調制參數；所述用戶邏輯模塊用于處理量子比特邏輯狀態讀取反饋信號獲得量子比特邏輯狀態信息；

多通道直流信號生成模塊，通過第一高速串行擴展總線連接所述主控模塊，且所述主控模塊結合所述直流信號參數控制多通道直流信號生成模塊產生多路用于量子比特調控的直流信號；

多通道脈沖信號生成模塊，通過第二高速串行擴展總線連接所述主控模塊，且所述主控模塊結合所述脈沖信號參數控制所述多通道脈沖信號生成模塊產生多路用于量子比特調控的脈沖信號；

多通道微波調制信號生成模塊，通過第三高速串行擴展總線連接所述主控模塊，且所述主控模塊結合微波信號調制參數控制所述多通道微波調制信號生成模塊產生多路用于量子比特調控的第一微波調制信號和多路用于量子比特邏輯狀態讀取檢測的第二微波調制信號；

多通道量子比特讀取檢測模塊，通過第四高速串行擴展總線連接所述主控模塊，用于采集量子比特邏輯狀態讀取回傳信號，并上傳所述量子比特邏輯狀態讀取回傳信號至所述主控模塊，并由所述用戶邏輯模塊進行處理；其中：所述量子比特邏輯狀態讀取回傳信號是所述第二微波信號作用在量子比特之后得到的攜帶量子比特邏輯狀態信息的信號。

進一步的，所述多通道直流信號生成模塊包括若干并接的單通道直流信號生成模塊，所述單通道直流信號生產模塊包括：

第一數字模擬轉化模塊，通過所述第一高速串行擴展總線連接所述主控模塊，用于采集所述直流信號參數、處理所述直流信號參數并輸出直流信號；

基準電壓電路，電連接所述第一數字模擬轉化模塊，用于向所述第一數字模擬轉化模塊提供參考電壓和模擬電壓；其中：所述參考電壓為所述第一數字模擬轉化模塊的工作電壓，決定所述第一數字模擬轉化模塊的輸出范圍，所述模擬電壓為所述第一數字模擬轉化模塊的供電電壓。

進一步的，所述參考電壓的范圍為-10V至10V，且所述第一數字模擬轉化模塊的垂直分辨率大于16bit時，所述第一數字模擬轉化模塊的精度為μV量級。

進一步的，所述多通道直流信號生成模塊還包括：

第一板卡，所述第一板卡上設置有第一連接件和若干第二連接件；