[發(fā)明專利]量子比特處理方法、量子電路及量子計算機

在審

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• 申請日: 2022-11-16
• 公開（公告）號: CN115860129A
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發(fā)明（設計）人: 王騰輝;鄧純青
• 申請（專利權）人: 阿里巴巴達摩院（杭州）科技有限公司
• 主分類號: G06N10/40
• 分類號: G06N10/40;G06N10/20
• 代理公司: 北京博浩百睿知識產(chǎn)權代理有限責任公司 11134
• 代理人: 曾紅芳

本發(fā)明公開了一種量子比特處理方法、量子電路及量子計算機。其中，該方法涉及量子技術領域，包括：控制量子比特的高激發(fā)能級與目標諧振腔產(chǎn)生共振，其中，高激發(fā)能級為大于或等于第二激發(fā)能級的能級；在量子比特的高激發(fā)能級與目標諧振腔處于持續(xù)共振的過程中，向量子比特施加微波，控制量子比特的第一激發(fā)能級向目標諧振腔的耗散能級進行絕熱演化，對量子比特進行初始化。本發(fā)明解決了相關技術中在對量子比特進行初始化時，存在初始化效率低的技術問題。

技術領域

本發(fā)明涉及量子技術領域，具體而言，涉及一種量子比特處理方法、量子電路及量子計算機。

背景技術

與傳統(tǒng)的經(jīng)典物理量低電平和高電平代表0和1不同的是，量子計算領域通過利用電子的自旋、光的偏振等物理量用作量子比特的0態(tài)和1態(tài)。在不做任何操作的情況下，理想量子比特應該100％處于0態(tài)，但是由于溫度仍有幾十mK量級，會造成少量的熱激發(fā)，仍有部分殘留的1態(tài)。而這種部分殘留會帶來初始態(tài)的一個誤差，導致后續(xù)計算造成更大的不準確。

在相關技術中，在對量子比特進行初始化時，一般所采用的方法是采用直接微波驅動的方式，即對量子比特直接施加微波來對量子比特進行初始化，但采用上述方式所需要的初始化時間過長，并且需要的微波功率也較大，導致初始化效率低的問題。

因此，在相關技術中，在對量子比特進行初始化時，存在初始化效率低的問題。

針對上述的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實施例提供了一種量子比特處理方法、量子電路及量子計算機，以至少解決相關技術中在對量子比特進行初始化時，存在初始化效率低的技術問題。

根據(jù)本發(fā)明實施例的一個方面，提供了一種量子比特處理方法，包括：控制量子比特的高激發(fā)能級與目標諧振腔產(chǎn)生共振，其中，所述高激發(fā)能級為大于或等于第二激發(fā)能級的能級；在所述量子比特的所述高激發(fā)能級與所述目標諧振腔處于持續(xù)共振的過程中，向所述量子比特施加微波，控制所述量子比特的第一激發(fā)能級向所述目標諧振腔的耗散能級進行絕熱演化，對所述量子比特進行初始化。

可選地，所述控制所述量子比特的高激發(fā)能級與目標諧振腔產(chǎn)生共振，包括：獲取所述量子比特的高激發(fā)能級的頻率與施加在所述量子比特上的磁通之間的第一關系；獲取所述目標諧振腔的第一目標頻率；基于所述第一關系，以及所述第一目標頻率，通過調節(jié)施加在所述量子比特上的磁通，控制所述量子比特的高激發(fā)能級與所述目標諧振腔產(chǎn)生共振。

可選地，所述控制量子比特的高激發(fā)能級與目標諧振腔產(chǎn)生共振，包括：獲取所述目標諧振腔的頻率與施加在所述目標諧振腔上的磁通之間的第二關系；獲取所述量子比特的高激發(fā)能級的第二目標頻率；基于所述第二關系，以及所述第二目標頻率，通過調節(jié)施加在所述目標諧振腔上的磁通，控制所述量子比特的高激發(fā)能級與所述目標諧振腔產(chǎn)生共振。

可選地，所述控制量子比特的高激發(fā)能級與目標諧振腔產(chǎn)生共振，包括：通過調節(jié)施加在所述量子比特上的磁通或者施加在所述目標諧振腔上的磁通，控制所述量子比特的高激發(fā)能級與所述目標諧振腔絕熱地到達共振點。

可選地，所述在所述量子比特的所述高激發(fā)能級與所述目標諧振腔處于持續(xù)共振的過程中，向所述量子比特施加微波，控制所述量子比特的第一激發(fā)能級向所述目標諧振腔的耗散能級進行絕熱演化，包括：確定目標微波，其中，所述目標微波的微波強度在預定時間段內(nèi)隨時間增加；在所述量子比特的所述高激發(fā)能級與所述目標諧振腔處于持續(xù)共振的過程中，向所述量子比特施加所述目標微波，控制所述量子比特的第一激發(fā)能級向所述目標諧振腔的耗散能級進行絕熱演化。

可選地，所述確定目標微波，包括：確定連續(xù)包括第一微波段，第二微波段，第三微波段以及第四微波段的微波組合為所述目標微波，其中，所述第一微波段的微波強度隨時間增加的增加率為第一增加率，所述第二微波段的微波強度隨時間增加的增加率為第二增加率，所述第一增加率大于所述第二增加率。