描述了用于量子的量子位的网格布置。网格布置可以包括具有由边连接的顶点的相邻结构。量子位可以被定位在顶点上。网格布置中的量子位直接连接到不超过三个其它量子位，或者经由在顶点上的两个量子位之间的边上的耦合量子位连接到另一个量子位。相邻结构可以包括六边形、十二边形或八边形。超导量子位网格可以包括超导目标量子位以及超导控制量子位。超导量子位网格可以包括具有由边连接的顶点的相邻结构，其中目标量子位被定位在顶点上并且控制量子位被定位在边上。相邻的超导目标量子位和超导控制量子位之间的逻辑操作可以通过在超导目标量子位的频率处或其附近驱动超导控制量子位来实现。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】通过网格设计减少量子位频率冲突
本专利技术总体上涉及量子计算，并且更具体地涉及用于量子计算的量子位的网格(lattice)布置。
技术介绍
量子信息处理(量子计算)具有解决用常规机器计算难以处理的的某些种类的数学问题的潜力。量子计算采用量子物理对信息进行编码；例如，量子计算机可以采用作为量子信息的基本单元的量子比特(量子位)，并且因此量子计算机可以采用量子位来编码信息。构建高度有用的量子计算机将需要具有可能在数百万量级的物理量子位。许多常规的量子计算机架构被布置有垂直地和水平地耦合到最近的相邻量子位的物理量子位，从而形成二维格子(grid)。然而，在实现量子位的一些物理系统中，量子位的频率不是很好控制的，并且实际上，量子位由于制造后的缺陷而具有频率上的展宽。一些频率范围使得包括两个相邻量子位的门即使有也没有很好地工作，这被称为频率冲突，其禁止了那些量子位之间的逻辑操作。在极端情况下，频率范围足够差，使得产生无用的量子位，基本上导致网格中的洞。
技术实现思路
以下给出了概述以提供对本专利技术的一个或多个实施例的基本理解。本概述不旨在标识关键或重要元素，或描绘特定实施例的任何范围或权利要求的任何范围。其唯一目的是以简化形式呈现概念，作为稍后呈现的更详细描述的序言。根据本专利技术的实施例，一种设备包括以网格布置进行布置的量子位，其中网格布置包括具有由边连接的顶点的相邻结构。量子位被定位在顶点上，并且网格布置中的量子位直接连接到不超过三个其它量子位，或者经由在顶点上的两个量子位之间的边上的耦合量子位连接到另一个量子位。因此，该设备减少了量子位之间的连接的数量，这进而减少了频率冲突的机会。相邻结构可以包括六边形、十二边形或八边形。相邻结构可以包括在六边形的顶点之间的边上具有量子位的六边形、在十二边形的顶点之间的边上具有量子位的十二边形、在八边形的顶点之间的边上具有量子位的八边形、或者在矩形的顶点之间的边上具有量子位的矩形。在顶点上的两个量子位之间的边上的耦合量子位可以包括控制量子位，并且在顶点上的两个量子位可以包括目标量子位。因此，该结构减少了量子位之间的连接的数量，这进而减少了频率冲突的机会。根据本专利技术的另一个实施例，一种超导量子位网格包括超导目标量子位和超导控制量子位，其中该超导量子位网格包括具有由边连接的顶点的相邻结构。超导目标量子位被定位在顶点上，并且超导控制量子位被定位在边上。第一超导目标量子位经由在第一超导目标量子位与第二超导目标量子位之间的边上的超导控制量子位连接到第二超导目标量子位。相邻结构包括在六边形的顶点之间的边上具有超导控制量子位的六边形、在十二边形的顶点之间的边上具有超导控制量子位的十二边形、在八边形的顶点之间的边上具有超导控制量子位的八边形、或在矩形的顶点之间的边上具有超导控制量子位的矩形。因此，超导量子位网格和结构减少了量子位之间的连接的数量，这进而减少了频率冲突的机会。根据又一个实施例，一种超导量子位网格包括超导量子位，其中该超导量子位网格包括具有由边连接的顶点的相邻结构。超导量子位被定位在顶点上。超导量子位连接到不超过三个其它超导量子位。相邻结构包括六边形、十二边形或八边形。该超导量子位经由耦合超导量子位间接地连接到该不超过三个其它超导量子位。第一超导量子位经由耦合超导量子位连接到第二超导量子位，该耦合超导量子位在第一顶点上的第一超导量子位与第二顶点上的第二超导量子位之间的边上。因此，超导量子位网格和结构减少了量子位之间的连接的数量，这进而减少了频率冲突的机会。根据本专利技术的又一个实施例，一种超导量子位网格包括超导目标量子位以及超导控制量子位。超导量子位网格可以包括具有由边连接的顶点的相邻结构。超导目标量子位被定位在顶点上，并且超导控制量子位被定位在边上。第一超导目标量子位经由在第一超导目标量子位与第二超导目标量子位之间的边上的超导控制量子位连接到第二超导目标量子位。相邻的超导目标量子位和超导控制量子位之间的逻辑操作可以通过在超导目标量子位的频率处或其附近驱动超导控制量子位来实现。因此，超导量子位网格减少了量子位之间的连接的数量，这进而减少了频率冲突的机会。相邻结构可以包括六边形、十二边形或八边形。相邻结构可以包括在六边形的顶点之间的边上具有超导控制量子位的六边形、在十二边形的顶点之间的边上具有超导控制量子位的十二边形、在八边形的顶点之间的边上具有超导控制量子位的八边形、或者在矩形的顶点之间的边上具有超导控制量子位的矩形。该结构减少了量子位之间的连接的数量，这进而减少了频率冲突的机会。附图说明图1是其中可以根据本专利技术的实施例实现例如参考图2-图11所描述的量子位网格布置的框图。图2是根据本专利技术的实施例的其中六边形结构提供减少的量子位连接的量子位网格布置的表示。图3是根据本专利技术的实施例的其中六边形结构提供包括用于双量子位门的减少的量子位连接的量子位网格布置的表示。图4是根据本专利技术的实施例的其中在顶点上具有量子位并且在边上具有耦合量子位的六边形结构提供减少的量子位连接的量子位网格布置的表示。图5是根据本专利技术的实施例的其中六边形结构通过使顶点上的量子位仅直接耦合到耦合量子位来提供减少的量子位连接的量子位网格布置的表示。图6是根据本专利技术的实施例的网格布置的大致六边形结构中的二十个量子位的表示，其中控制量子位被定位在位于顶点上的目标量子位之间的边上。图7是根据本专利技术的实施例的其中十二边形结构提供减少的量子位连接的量子位网格布置的表示。图8是根据本专利技术的实施例的其中在顶点上具有量子位并且在边上具有耦合量子位的十二边形结构提供减少的量子位连接的量子位网格布置的表示。图9是根据本专利技术的实施例的其中八边形结构提供减少的量子位连接的量子位网格布置的表示。图10是根据本专利技术的实施例的其中在顶点上具有量子位并且在边上具有耦合量子位的八边形结构提供减少的量子位连接的量子位网格布置的表示。图11是根据本专利技术的实施例的其中在顶点上具有量子位并且在边上具有耦合量子位的矩形(例如，正方形)结构提供减少的量子位连接的示例量子位网格布置的表示。具体实施方式以下详细描述仅是说明性的，并不旨在限制本专利技术的实施例和/或实施例的应用或使用。此外，无意受到在前述部分中或在本部分中呈现的任何明示或暗示的信息的限制。现在参考附图描述本专利技术的实施例，其中相同的附图标记始终用于表示相同的元件。在以下描述中，为了解释的目的，阐述了许多具体细节以便提供对本专利技术的更透彻理解。然而，在各种情况下，显然可以在没有这些具体细节的情况下实施本专利技术。此外，应当理解，将根据给定的说明性架构来描述本专利技术；然而，在本专利技术的范围内，可以改变其它架构、结构和/或操作。还将理解，当诸如量子位之类的元件被称为耦合到或连接到另一元件时，它可以直接地或通过一个或多个中间元件间接地耦合到或连接到另一元件。相反，当且仅当元件被称为“直接”耦合或连接时，不存在(一个或多个)中间元件，即，当且仅当元件被称为“直接本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种设备，包括以网格布置进行布置的第一量子位，所述网格布置包括具有由边连接的顶点的相邻结构；其中，所述第一量子位被定位在所述顶点上；并且，其中第一量子位直接连接到以下之一：不超过三个其它第一量子位；以及，经由在顶点上的两个第一量子位之间的边上的耦合量子位的另一第一量子位。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180323 US 15/934,4571.一种设备，包括以网格布置进行布置的第一量子位，所述网格布置包括具有由边连接的顶点的相邻结构；其中，所述第一量子位被定位在所述顶点上；并且，其中第一量子位直接连接到以下之一：不超过三个其它第一量子位；以及，经由在顶点上的两个第一量子位之间的边上的耦合量子位的另一第一量子位。
2.根据权利要求1所述的设备，其中所述相邻结构包括六边形。
3.根据权利要求2所述的设备，其中所述六边形在所述六边形的顶点之间的边上具有耦合量子位。
4.根据权利要求1所述的设备，其中所述相邻结构包括十二边形。
5.根据权利要求4所述的设备，其中所述十二边形在所述十二边形的顶点之间的边上具有耦合量子位。
6.根据权利要求1所述的设备，其中所述相邻结构包括八边形。
7.根据权利要求6所述的设备，其中所述八边形在所述八边形的顶点之间的边上具有耦合量子位。
8.根据权利要求1所述的设备，其中所述相邻结构包括矩形，所述矩形在所述矩形的顶点之间的边上具有耦合量子位。
9.根据权利要求1所述的设备，其中所述耦合量子位包括控制量子位，并且每个第一量子位包括目标量子位。
10.一种根据权利要求1所述的设备，其中所述网格布置是超导量子位网格，所述第一量子位是超导目标量子位，并且所述耦合量子位是超导控制量子位，其中所述超导量子位网格包括具有由边连接的顶点的相邻结构，其中所述超导目标量子位被定位在所述顶点上并且所述超导控制量子位被定位在所述边上，并且其中第一超导目标量子位经由在所述第一超导目标量子位与第二超导目标量子位之间的边上的超导控制量子位连接到所述第二超导目标量子位。
11.根据权利要求10所述的超导量子位网格，其中所述相邻结构包括六边形，所述六边形在所述六边形的顶点之间的边上具有超导控制量子位。
【专利技术属性】
技术研发人员：J·晁，E·马格塞恩，M·斯蒂芬，J·嘉姆贝塔，泷田舞花，
申请(专利权)人：国际商业机器公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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