[發明專利]一種實現量子邏輯門的方法及裝置

有效

• 申請號: 202110268492.2
• 申請日: 2021-03-12
• 公開（公告）號: CN113052318B
• 公開（公告）日: 2022-11-15
• 發明（設計）人: 段路明;楊蒿翔
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G06N10/00
• 分類號: G06N10/00
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 李丹;栗若木

本文公開一種實現量子邏輯門的方法及裝置，本發明實施例通過獲得用于按照預設時間序列照射離子量子比特的兩組以上第一自旋相關動量反沖(SDK)脈沖；根據獲得的兩組以上第一SDK脈沖構建量子邏輯門；其中，每一組SDK脈沖中包含一個以上用于進行SDK處理的激光脈沖；時間序列的精度小于1納秒。通過達到時間可控的第一SDK脈沖提高了構建量子邏輯門的第一SDK脈沖的到達時間準確度，提升了量子邏輯門的構建質量。

技術領域

本文涉及但不限于量子計算技術，尤指一種實現量子邏輯門的方法及裝置。

背景技術

量子計算機是一種使用量子邏輯進行通用計算的設備。量子計算機的基礎邏輯單元是由遵守量子力學原理的量子比特構成，大量相互作用的離子量子比特可以在物理上實現量子計算機。相對于傳統計算機，量子計算機在解決某些特定問題時運算時間可大幅度減少。量子計算機在基礎科學研究、量子通訊及密碼學、人工智能、金融市場模擬、氣候變化預測等方面具有廣泛的應用前景，因此受到了廣泛關注。利用囚禁于勢阱中的離子量子比特陣列可以在實驗條件下實現高保真度的量子邏輯門操作。離子量子比特在相互作用控制、長相干時間、高保真度量子邏輯門操作及量子糾錯等衡量量子計算性能等方面表現優秀，是最有可能實現量子計算機的平臺之一。

相關技術中，利用SDK可以實現多比特量子邏輯門；按照預先設定的固定的時間序列，對量子比特進行多次SDK處理，即可實現量子邏輯門。用于構建量子邏輯門的若干組SDK脈沖主要通過以下方式獲得：獲得重復頻率為f的SDK激光脈沖序列，相鄰兩個激光脈沖之間的時間間隔是1/f；利用脈沖選擇器選擇性地讓SDK激光脈沖序列中的部分SDK激光脈沖照射到離子量子比特上，實現SDK脈沖照射至離子量子比特的時間控制。圖1為相關技術獲得SDK激光脈沖的示意圖，如圖1所示，相關技術中獲得的SDK脈沖照射至離子量子比特的時間精度為1/f，被選擇的SDK激光脈沖相鄰的時間間隔是1/f的整數倍；基于相關技術獲得的SDK激光脈沖精度受限，影響了構建獲得的量子邏輯門的質量。

發明內容

以下是對本文詳細描述的主題的概述。本概述并非是為了限制權利要求的保護范圍。

本發明實施例提供一種實現量子邏輯門的方法及裝置，能夠提高構建量子邏輯門的SDK脈沖的到達時間準確度。

本發明實施例提供了一種實現量子邏輯門的方法，包括：

獲得用于按照預設時間序列照射離子量子比特的兩組以上第一自旋相關動量反沖SDK脈沖；

根據獲得的兩組以上第一SDK脈沖構建量子邏輯門；

其中，每一組所述SDK脈沖中包含一個以上用于進行SDK處理的激光脈沖；所述時間序列的精度小于1納秒。

另一方面，本發明實施例還提供一種實現量子邏輯門的裝置，包括：控制單元和構建單元；其中，

控制單元設置為：獲得按照預設時間序列照射離子量子比特的兩組以上第一自旋相關動量反沖SDK脈沖；

構建單元設置為：根據獲得的兩組以上第一SDK脈沖構建量子邏輯門；

其中，每一組所述SDK脈沖中包含一個以上用于進行SDK處理的激光脈沖；所述時間序列的精度小于1納秒。

本發明實施例通過獲得用于按照預設時間序列照射離子量子比特的兩組以上第一自旋相關動量反沖(SDK)脈沖；根據獲得的兩組以上第一SDK脈沖構建量子邏輯門；其中，每一組SDK脈沖中包含一個以上用于進行SDK處理的激光脈沖；所述時間序列的精度小于1納秒。通過達到時間可控的第一SDK脈沖提高了構建量子邏輯門的第一SDK脈沖的到達時間準確度，提升了量子邏輯門的構建質量。

本發明的其它特征和優點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發明而了解。本發明的目的和其他優點可通過在說明書、權利要求書以及附圖中所特別指出的結構來實現和獲得。