[發明專利]混合表面聲波和微波信號的超導器件的應用

在審

• 申請號: 201980045248.0
• 申請日: 2019-07-25
• 公開（公告）號: CN112368940A
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發明（設計）人: B·阿布多
• 申請（專利權）人: 國際商業機器公司
• 主分類號: H03D7/00
• 分類號: H03D7/00;H03F19/00;G06N10/00
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 酆迅;李崢宇

1.一種方法，包括：

在頻率轉換器處從超導表面聲波諧振器接收包括在第一頻率諧振的一個或多個聲子的表面聲波信號；

在頻率轉換器處從超導微波諧振器接收包括在第二頻率諧振的一個或多個光子的微波信號；和

由頻率轉換器基于從微波源接收的泵信號實現超導表面聲波諧振器的第一信息和超導微波諧振器的第二信息之間的無損頻率轉換。

2.根據權利要求1所述的方法，其中，實現無損頻率轉換包括：

由頻率轉換器將傳播射頻信號映射到超導表面聲波諧振器中的聲子模式；和

由頻率轉換器通過施加具有限定頻率的微波控制信號來將聲子模式上變頻為超導微波諧振器中的光子模式，其中，聲子模式的上變頻是通過無損三波混合交互賦能的，并且其中,經上變頻的微波信號在離開超導微波諧振器時傳播。

3.根據權利要求3所述的方法，其中，微波控制信號頻率的第一值等于超導微波諧振器和超導表面聲波諧振器的諧振頻率之間的頻率差的絕對值。

4.根據權利要求1所述的方法，其中，實現無損頻率轉換包括：

由頻率轉換器將傳播微波頻率信號映射到超導微波諧振器中的光子模式；和

由頻率轉換器通過施加具有限定頻率的微波控制信號來將光子模式下變頻為超導表面聲波諧振器中的聲子模式，其中，光子模式的下變頻是通過無損三波混合交互賦能的，并且其中，經下變頻的表面聲波信號在離開超導表面聲波諧振器時傳播。

5.根據權利要求1所述的方法，進一步包括：

由頻率轉換器基于微波控制信號的頻率和振幅在超導表面聲波諧振器和所述超導微波諧振器之間傳輸信息。

6.根據權利要求1所述的方法，其中，頻率轉換器是微波約瑟夫遜混頻器，該方法包括：

由微波約瑟夫遜混頻器基于從操作性耦合到微波約瑟夫遜混頻器的微波源接收的微波控制信號來混合表面聲波信號和微波信號。

7.根據權利要求6所述的方法，進一步包括：

由微波約瑟夫遜混頻器基于施加在微波信號與表面聲波信號之間的頻率差施加的泵驅動，在超導表面聲波諧振器與超導微波諧振器之間傳輸量子信息。

8.根據權利要求6所述的方法，進一步包括：

基于微波控制信號，將第一量子信息從超導表面聲波諧振器傳輸到超導微波諧振器，以及將第二量子信息從超導微波諧振器傳輸到超導表面聲波諧振器。

9.根據權利要求1所述的方法，進一步包括：

由微波約瑟夫遜混頻器基于確定表面聲波信號與微波信號的混合將要被停止而斷開在超導表面聲波諧振器與超導微波諧振器之間的連接；以及，

由微波約瑟夫遜混頻器基于確定表面聲波信號與微波信號的混合將要被重新啟動而重新啟用在超導表面聲波諧振器與超導微波諧振器之間的連接。

10.根據權利要求8所述的方法，進一步包括：

由微波約瑟夫遜混頻器基于微波控制信號的第一功率而在超導表面聲波諧振器與超導微波諧振器之間傳輸量子信息的第一部分；和

由微波約瑟夫遜混頻器基于微波控制信號的第二功率而在超導表面聲波諧振器與超導微波諧振器之間傳輸量子信息的第二部分。

11.根據權利要求8的方法，其中，混合表面聲波信號和微波信號包括：

將表面聲波信號攜帶的信息以單一方式轉換成微波信號。

12.根據權利要求8所述的方法，其中,混合表面聲波信號和微波信號包括以單一方式將微波信號攜帶的信息轉換成表面聲波信號。

13.一種超導器件，包括：

電容性耦合到超導表面聲波諧振器的第一超導量子位；

電容性耦合到超導微波諧振器的第二超導量子位；和

耦合到超導表面聲波諧振器和超導微波諧振器的約瑟夫遜環調制器。

14.根據權利要求13所述的超導器件，進一步包括：

泵驅動，其通過第一耦合電容器并且通過第二耦合電容器而操作性耦合到約瑟夫遜環調制器的兩個相鄰節點。