【技术实现步骤摘要】
一种实现双量子比特门操作的电路
本文涉及但不限于量子计算机技术，尤指一种实现双量子比特门操作的电路。
技术介绍
量子计算机是一种基于量子逻辑电路完成通用计算的设备。相比相关技术中的计算机，量子计算机在解决一些特定问题时所需的运算时间可能大幅度减少，因而受到广泛关注。基于超导材料的量子芯片可以利用半导体技术实现大规模的集成，超导量子比特在量子态制备、选择性操作以及纠错等进行量子计算所需要的关键性指标方面展现出较其他物理体系更为优越的性能，是最有希望实现量子计算机的平台之一。基于相关理论可知，量子计算的过程是依照量子算法对量子比特进行各种量子逻辑门操作，并从量子比特最终状态获得计算结果的过程，因此完备并且精确的量子逻辑门操作是实现量子计算的基础之一。而量子逻辑门操作的保真度直接影响了量子计算机的设计规模和复杂度。量子逻辑门操作的保真度满足一定阈值时，计算过程中产生的错误才能根据纠错算法被纠正。量子逻辑门操作的保真度越高，实现同样计算能力所需的物理资源也越少。通过论证，哈达马门(HadamardGate)、受控相位...
【技术保护点】
1.一种实现双量子比特门操作的电路，包括：/n多个超导量子比特；/n至少一个共平面微波传输线；/n至少一个共平面超导微波谐振腔传递桥；/n多个量子比特耦合电路，各所述量子比特耦合电路和所述超导量子比特一一对应；各所述量子比特耦合电路分别包括：/n读取用共平面超导微波谐振腔，和所对应的超导量子比特处于失谐状态，其本征频率根据超导量子比特的状态发生移动；/n金属电极，用于连接外部电路；/n第一耦合端口，用于将对应的超导量子比特耦合于所述读取用共平面超导微波谐振腔；/n第二耦合端口，用于将超导量子比特对应的所述读取用共平面超导微波谐振腔耦合于所述共平面微波传输线；/n第三耦合端口...
【技术特征摘要】
1.一种实现双量子比特门操作的电路，包括：
多个超导量子比特；
至少一个共平面微波传输线；
至少一个共平面超导微波谐振腔传递桥；
多个量子比特耦合电路，各所述量子比特耦合电路和所述超导量子比特一一对应；各所述量子比特耦合电路分别包括：
读取用共平面超导微波谐振腔，和所对应的超导量子比特处于失谐状态，其本征频率根据超导量子比特的状态发生移动；
金属电极，用于连接外部电路；
第一耦合端口，用于将对应的超导量子比特耦合于所述读取用共平面超导微波谐振腔；
第二耦合端口，用于将超导量子比特对应的所述读取用共平面超导微波谐振腔耦合于所述共平面微波传输线；
第三耦合端口，用于将所对应的超导量子比特耦合到所述共平面超导微波谐振腔传递桥；
微波传输线，用于传输施加在对应的超导量子比特上的微波脉冲信号；所述微波脉冲信号能够调节以对所述对应的超导量子比特进行单比特量子逻辑门操作。
2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述金属电极通过点焊连接至所述外部电路；
其中，所述外部电路用于：产生所述微波脉冲信号，以及读取所述超导量子比特的状态。
3.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述超导量子比特包括：基于金属薄膜的电容和非线性电感元件构成的量子比特。
4.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述单比特量子逻辑门操作和所述双比特量子逻辑门操作的保真度小于1。
5.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，
所述共平面超导微波谐振腔包括：由金属薄膜结构组成的共平面结构；
所述微波传输线包括：由金属薄膜结构组成的共平面结构。
6.根据权利要求1～5任一项所述的电路，其特征在于，所述微波脉冲信号的表达式包括：
Ω1cos(ωdt+φ)和Ω2cos(ωdt+φ)；
其中，Ω1、Ω2和ωd为微波脉冲信号的振幅和频率，φ为脉冲相位。
7.根据权利要求6所述的电路，其特征在于，两个所述超导量子比特和所述共平面超导微波谐振腔传递桥相互作用的哈密顿量为：
其中，ω1和ω2分别为各所述超导量子比特的频率，ωc为所述共平面超导微波谐振腔传递桥的共振频率，g1和g2为各所述超导量子比特与所述共平面超导微波谐振腔传递桥的耦合强度，ωd＝ωc+δ＝ω1+Δ1＝ω2+Δ2，δ、Δ1、Δ2分别为激发的微波脉冲信号相对于共平面超导微波谐振腔传递桥和超导量子比特...
【专利技术属性】
技术研发人员：段路明，宋祎璞，张宏毅，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
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