[發明專利]一種包含多個耦合器件的超導電路架構及超導量子芯片

有效

• 申請號: 202010318557.5
• 申請日: 2020-04-21
• 公開（公告）號: CN111523672B
• 公開（公告）日: 2021-11-05
• 發明（設計）人: 晉力京;段潤堯
• 申請（專利權）人: 北京百度網訊科技有限公司
• 主分類號: G06N10/00
• 分類號: G06N10/00
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 許靜;黃燦

本申請公開了一種包含多個耦合器件的超導電路架構、超導量子芯片及超導量子計算機，涉及量子計算技術領域。包括：第一量子比特和第二量子比特，以及第一耦合器件和第二耦合器件；第一耦合器件，分別通過第一連接件與第一量子比特和第二量子比特耦合；第二耦合器件，分別通過第二連接件與第一量子比特和第二量子比特耦合；第一量子比特和第二量子比特的頻率處于第一耦合器件的頻率和第二耦合器件的頻率之間，第一耦合器件的非線性強度與第二耦合器件的非線性強度的符號相反。根據本申請的技術方案，能夠消除超導電路中量子比特之間的寄生耦合，提高在超導電路中實現的單比特量子門和兩比特量子門的保真度。

技術領域

本申請涉及計算機領域，尤其涉及量子計算技術領域，具體涉及一種包含多個耦合器件的超導電路架構、超導量子芯片及超導量子計算機。

背景技術

在超導電路中，量子比特按照特定的方式耦合在一起，并通過向量子比特施加微波脈沖，可實現單比特或兩比特量子門。

通常，將量子比特耦合在一起的耦合類型有多種，往往除了量子比特之間所設計的耦合之外，可能還會產生一些無法避免的寄生耦合；這些寄生耦合會嚴重影響到量子門的保真度，從而會限制整個量子芯片的性能。

發明內容

本申請提供了一種包含多個耦合器件的超導電路架構、超導量子芯片及超導量子計算機。

根據第一方面，本申請提供了一種包含多個耦合器件的超導電路架構，包括：第一量子比特和第二量子比特，以及第一耦合器件和第二耦合器件；

所述第一耦合器件，分別通過第一連接件與所述第一量子比特和所述第二量子比特耦合；

所述第二耦合器件，分別通過第二連接件與所述第一量子比特和所述第二量子比特耦合；

其中，所述第一量子比特和所述第二量子比特的頻率處于所述第一耦合器件的頻率和所述第二耦合器件的頻率之間，所述第一耦合器件的非線性強度與所述第二耦合器件的非線性強度的符號相反。

根據第二方面，本申請提供了一種超導量子芯片，所述超導量子芯片包括第一方面中任一項的包含多個耦合器件的超導電路架構。

根據第三方面，本申請提供了一種超導量子計算機，所述超導量子計算機包括第二方面中的超導量子芯片。

根據本申請的技術方案，通過引入多個耦合器件，并設置這些耦合器件的頻率和非線性強度，可以使得量子比特之間不同類型的耦合被獨立調控，從而可以消除超導電路中量子比特之間的寄生耦合，提高在超導電路中實現的單比特量子門和兩比特量子門的保真度，進而提高整個量子芯片的性能。本申請解決了現有技術中由于量子比特之間的寄生耦合，而影響在超導電路中實現的單比特量子門和兩比特量子門的保真度的問題。

應當理解，本部分所描述的內容并非旨在標識本公開的實施例的關鍵或重要特征，也不用于限制本公開的范圍。本公開的其它特征將通過以下的說明書而變得容易理解。

附圖說明

附圖用于更好地理解本方案，不構成對本申請的限定。其中：

圖1是根據本申請第一實施例的包含多個耦合器件的超導電路架構示意圖；

圖2是根據本申請第一實施例的超導電路架構中量子比特之間的耦合關系示意圖之一；

圖3是根據本申請第一實施例在一具體示例中的超導電路的結構示意圖；

圖4是根據本申請第一實施例的超導電路架構中量子比特之間的耦合關系示意圖之二。

具體實施方式