[發(fā)明專利]量子態(tài)的分辨方法、裝置和系統(tǒng)、量子測(cè)控系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110080029.5
• 申請(qǐng)日: 2021-01-21
• 公開（公告）號(hào): CN112884154B
• 公開（公告）日: 2023-10-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孔偉成;趙勇杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 本源量子計(jì)算科技（合肥）股份有限公司
• 主分類號(hào): G06N10/20
• 分類號(hào): G06N10/20;G06N10/60
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明公開了一種量子態(tài)的分辨方法、裝置和系統(tǒng)、量子測(cè)控系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)，分辨方法包括：基于預(yù)先建立的量子態(tài)分辨系數(shù)模型，進(jìn)一步建立用于分辨從量子比特上采集的任意模擬信號(hào)中包含的量子態(tài)信息的分辨模型，針對(duì)采集到的任意模擬信號(hào)，根據(jù)預(yù)先配置的所述相關(guān)參數(shù)和所述分辨模型，分辨該模擬信號(hào)對(duì)應(yīng)的量子態(tài)。無(wú)需對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行IQ解調(diào)操作，整個(gè)分辨方法的方案與現(xiàn)有技術(shù)相比更加簡(jiǎn)單，有效節(jié)省了測(cè)控系統(tǒng)中計(jì)算模塊的計(jì)算資源。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及量子測(cè)控領(lǐng)域，尤其是涉及一種量子態(tài)的分辨方法、裝置和系統(tǒng)、量子測(cè)控系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)。

背景技術(shù)

量子比特信息是指量子比特的量子態(tài)，基本的量子態(tài)是|0態(tài)和|1態(tài)，量子比特被操作之后，量子比特的量子態(tài)發(fā)生改變，在量子芯片上，則體現(xiàn)為量子芯片被執(zhí)行后，量子比特所述的量子態(tài)即量子芯片的執(zhí)行結(jié)果，該執(zhí)行結(jié)果由量子比特讀取信號(hào)(一般為模擬信號(hào))攜帶并傳出的。通過量子比特讀取信號(hào)快速解析量子比特的量子態(tài)是了解量子芯片執(zhí)行性能的關(guān)鍵工作，現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)于量子比特讀取信號(hào)的解析過程一般可大致分為IQ解調(diào)、濾波以及積分。

發(fā)明人在實(shí)際應(yīng)用時(shí)發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有技術(shù)中這種解析方案需要同時(shí)計(jì)算IQ解調(diào)的結(jié)果，在計(jì)算完成后，還需要對(duì)IQ解調(diào)的結(jié)果進(jìn)行旋轉(zhuǎn)以及閾值判定，這些過程繁雜需要消耗測(cè)控系統(tǒng)中計(jì)算模塊的大量計(jì)算資源。

因此，如何節(jié)省計(jì)算資源，成為本領(lǐng)域亟待解決的技術(shù)問題。

需要說(shuō)明的是，公開于本申請(qǐng)背景技術(shù)部分的信息僅僅旨在加深對(duì)本申請(qǐng)一般背景技術(shù)的理解，而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供量子態(tài)的分辨方法、裝置和系統(tǒng)、量子測(cè)控系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)，用于解決現(xiàn)有技術(shù)的解析方案需要消耗測(cè)控系統(tǒng)中計(jì)算模塊的大量計(jì)算資源的問題。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出一種量子態(tài)的分辨方法，量子態(tài)信息包含在從量子比特上采集的模擬信號(hào)中，所述分辨方法包括：

根據(jù)從所述模擬信號(hào)中提取和確定量子態(tài)時(shí)的相關(guān)參數(shù)建立量子態(tài)分辨系數(shù)模型；

基于所述量子態(tài)分辨系數(shù)模型建立用于分辨從量子比特上采集的任意模擬信號(hào)中包含的量子態(tài)信息的分辨模型；

針對(duì)采集到的任意模擬信號(hào)，根據(jù)預(yù)先配置的所述相關(guān)參數(shù)和所述分辨模型，分辨該模擬信號(hào)對(duì)應(yīng)的量子態(tài)。

可選地，所述相關(guān)參數(shù)包括解調(diào)參數(shù)以及態(tài)分類方程的參數(shù)，所述解調(diào)參數(shù)為對(duì)所述模擬信號(hào)進(jìn)行解調(diào)過程中配置的參數(shù)，所述態(tài)分類方程為預(yù)先配置用于區(qū)分不同的量子態(tài)。

可選地，所述態(tài)分類方程通過以下步驟獲取：

將一量子比特制備成第一量子態(tài)并對(duì)其進(jìn)行重復(fù)測(cè)量獲取量子比特讀取信號(hào)在正交平面坐標(biāo)系上的多個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)數(shù)據(jù)，記為第一集合；將所述量子比特制備成第二量子態(tài)并對(duì)其進(jìn)行重復(fù)測(cè)量獲取量子比特讀取信號(hào)在正交平面坐標(biāo)系上的多個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)數(shù)據(jù)，記為第二集合，其中：所述第一量子態(tài)和所述第二量子態(tài)均為已知量子態(tài)且互不相同；

基于所述第一集合、所述第二集合以及所述正交平面坐標(biāo)系，獲取所述態(tài)分類方程。

可選地，基于所述第一集合、所述第二集合以及所述正交平面坐標(biāo)系，通過二元分類算法獲取所述態(tài)分類方程。

可選地，所述解調(diào)參數(shù)包括正交本振信號(hào)，所述正交本振信號(hào)用于對(duì)所述模擬信號(hào)進(jìn)行下變頻并輸出基帶信號(hào)。

可選地，所述解調(diào)參數(shù)還包括濾波器的抽頭系數(shù)，所述濾波器用于對(duì)所述基帶信號(hào)進(jìn)行濾波處理。

可選地，所述解調(diào)參數(shù)還包括窗函數(shù)，所述窗函數(shù)為對(duì)經(jīng)濾波處理后的所述基帶信號(hào)進(jìn)行加權(quán)累加過程中配置的參數(shù)。