[實用新型]一種多通道量子測控系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201920169508.2
• 申請日: 2019-01-30
• 公開（公告）號: CN209373392U
• 公開（公告）日: 2019-09-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孔偉成
• 申請（專利權(quán)）人: 合肥本源量子計算科技有限責(zé)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(lǐng)域，公開了一種多通道量子測控系統(tǒng)，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(diào)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(tǒng)，可以提供多個通道的用于各個量子比特調(diào)控的直流信號、脈沖信號和第一微波調(diào)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(tài)讀取檢測的第二微波調(diào)制信號，以及針對量子比特對第二微波調(diào)制信號響應(yīng)之后得到的量子比特邏輯狀態(tài)讀取回傳信號的處理，整個系統(tǒng)可以實現(xiàn)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(shè)備條件。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于量子計算技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種多通道量子測控系統(tǒng)。

背景技術(shù)

量子芯片是實現(xiàn)量子計算的核心結(jié)構(gòu)，量子芯片是由大量量子比特構(gòu)成的，每個量子比特由設(shè)置在量子芯片上的特定硬件電路構(gòu)成，每個量子比特具備至少兩個可區(qū)分的邏輯狀態(tài)，基于量子算法，量子比特的邏輯狀態(tài)可以發(fā)生可控變化，進(jìn)而實現(xiàn)量子計算。

本實用新型提供了一種多通道量子測控系統(tǒng)，能夠同時對多個量子比特進(jìn)行測控。

實用新型內(nèi)容

本實用新型目的是提供一種多通道量子測控系統(tǒng)，解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足，它能夠?qū)α孔有酒系亩鄠€量子比特同時進(jìn)行測控

本實用新型采用的技術(shù)方案如下：

一種多通道量子測控系統(tǒng)，所述多通道量子測控系統(tǒng)包括：

主控模塊，所述主控模塊基于FPGA設(shè)置，內(nèi)配置有信號參數(shù)信息和用戶邏輯模塊，其中：所述信號參數(shù)包括直流信號參數(shù)、脈沖信號參數(shù)和微波信號調(diào)制參數(shù)；所述用戶邏輯模塊用于處理量子比特邏輯狀態(tài)讀取反饋信號獲得量子比特邏輯狀態(tài)信息；

多通道直流信號生成模塊，通過第一高速串行擴(kuò)展總線連接所述主控模塊，且所述主控模塊結(jié)合所述直流信號參數(shù)控制多通道直流信號生成模塊產(chǎn)生多路用于量子比特調(diào)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(kuò)展總線連接所述主控模塊，且所述主控模塊結(jié)合所述脈沖信號參數(shù)控制所述多通道脈沖信號生成模塊產(chǎn)生多路用于量子比特調(diào)控的脈沖信號；

多通道微波調(diào)制信號生成模塊，通過第三高速串行擴(kuò)展總線連接所述主控模塊，且所述主控模塊結(jié)合微波信號調(diào)制參數(shù)控制所述多通道微波調(diào)制信號生成模塊產(chǎn)生多路用于量子比特調(diào)控的第一微波調(diào)制信號和多路用于量子比特邏輯狀態(tài)讀取檢測的第二微波調(diào)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(kuò)展總線連接所述主控模塊，用于采集量子比特邏輯狀態(tài)讀取回傳信號，并上傳所述量子比特邏輯狀態(tài)讀取回傳信號至所述主控模塊，并由所述用戶邏輯模塊進(jìn)行處理；其中：所述量子比特邏輯狀態(tài)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(tài)信息的信號。

進(jìn)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(chǎn)模塊包括：

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

基準(zhǔn)電壓電路，電連接所述第一數(shù)字模擬轉(zhuǎn)化模塊，用于向所述第一數(shù)字模擬轉(zhuǎn)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(shù)字模擬轉(zhuǎn)化模塊的工作電壓，決定所述第一數(shù)字模擬轉(zhuǎn)化模塊的輸出范圍，所述模擬電壓為所述第一數(shù)字模擬轉(zhuǎn)化模塊的供電電壓。

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

進(jìn)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(shè)置有第一連接件和若干第二連接件；