The invention discloses a scalable superconducting quantum bit structure, which includes: a plurality of superconducting quantum bit circuits, each of which comprises at least one Josephson junction structure, which is a Josephson junction, or a combination of Josephson junctions and auxiliary circuits; and a direct connection with Josephson junction. Capacitance and inductance; and a coupler circuit for adjusting the coupling strength between the superconducting quantum bits connected to the coupler, and the coupling strength can be adjusted to close to or equal to zero; where the capacitors directly connected to the Josephson junction are multiple, and the superconducting quantum bits are coupled to other circuits through a branch structure formed by multiple capacitors. On the basis of improving the accuracy of quantum computation, this structure further improves the scalability of superconducting quantum bit structure and promotes the application of superconducting quantum computation.
【技术实现步骤摘要】
可扩展的超导量子比特结构
本公开属于量子计算
,涉及一种可扩展的超导量子比特结构。
技术介绍
由于晶体管芯片的尺寸越来越小、逐渐接近极限,传统经典计算机的运算性能也逐渐到达峰值。量子计算机作为一种潜在的替代现有经典计算机的方案,其原理及相关算法在上个世纪就已经被大量研究,在大质数因子分解、全局搜索等数学问题上,量子计算都具有原则性上的求解速度优势。科学家现在已经建立起不同的量子体系,并实现了一些简单的量子算法,其中超导量子计算是最有前景的量子计算体系。在量子计算系统中,最重要的就是实现高保真度的单量子比特门、双量子比特CZ门。在超导量子计算系统中,单量子比特门在现有的Xmon设计中已经可以达到99.5%以上的保真度,已经达到很多量子算法的要求。然而在现有的多量子比特体系中,固定耦合强度的相邻量子比特很难完全关断彼此间的耦合,因此这些多量子比特系统的CZ门保真度受到了一定的限制。更进一步的,现有的量子计算中涉及的多量子比特体系在应用过程中,提出了兼顾高保真度和高扩展性的要求。因此,有必要提出一种新的超导量子比特结构,在提高量子计算的精度的基础上,进一步提高了超导量子比特结构的扩展性,促进超导量子计算的应用。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本公开提供了一种可扩展的超导量子比特结构,以至少部分解决以上所提出的技术问题。(二)技术方案根据本公开的一个方面,提供了一种可扩展的超导量子比特结构,包括:超导量子比特线路,包含:至少一个约瑟夫森结结构,该约瑟夫森结结构为一个约瑟夫森结、两个或多个约瑟夫森结、或者约瑟夫森结与辅助线路构成的组合;以及与约瑟夫森结直接相 ...
【技术保护点】
1.一种可扩展的超导量子比特结构,包括:多个超导量子比特线路,每个超导量子比特线路包含:至少一个约瑟夫森结结构,该约瑟夫森结结构为一个约瑟夫森结、或多个约瑟夫森结、或者约瑟夫森结与辅助线路构成的组合;以及与约瑟夫森结直接相连的电容和电感;以及一耦合器线路,用于调节与耦合器相连的超导量子比特之间的耦合强度,且该耦合强度可调至接近或等于零;其中,与约瑟夫森结直接相连的电容为多个,所述超导量子比特通过多个电容形成的分支结构与其它电路进行耦合。
【技术特征摘要】
2018.11.19 CN 20181138763561.一种可扩展的超导量子比特结构,包括:多个超导量子比特线路,每个超导量子比特线路包含:至少一个约瑟夫森结结构,该约瑟夫森结结构为一个约瑟夫森结、或多个约瑟夫森结、或者约瑟夫森结与辅助线路构成的组合;以及与约瑟夫森结直接相连的电容和电感;以及一耦合器线路,用于调节与耦合器相连的超导量子比特之间的耦合强度,且该耦合强度可调至接近或等于零;其中,与约瑟夫森结直接相连的电容为多个,所述超导量子比特通过多个电容形成的分支结构与其它电路进行耦合。2.根据权利要求1所述的可扩展的超导量子比特结构,其中,所述其他电路为如下电路中的一种或几种:读取线路、控制线路、或超导量子比特线路。3.根据权利要求2所述的可扩展的超导量子比特结构,其中,所述控制线路用于调节约瑟夫森结的参数,该控制线路连接电源,所述电源为电流源或电压源。4.根据权利要求2所述的可扩展的超导量子比特结构,其中,当所述超导量子比特线路包含多个约瑟夫森结时,每个约瑟夫森结具有单独的控制线路,或者每个约瑟夫森结具有多个控制线路,或者多个约瑟夫森结共用一个控制线路,或者多个约瑟夫森结与多个控制线路任意搭配使用。5.根据权利要求1所述的可扩展的超导量子比特结构,其中,所述可扩展的超导量子比特结构可向左或向右扩展附加结构,该...
【专利技术属性】
技术研发人员:邓辉,龚明,吴玉林,梁福田,廖胜凯,彭承志,朱晓波,潘建伟,
申请(专利权)人:中国科学技术大学,
类型:发明
国别省市:安徽,34
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