一种用于确认量子比特量子态的阈值线的获取方法技术

本发明专利技术公开了一种用于确认量子比特量子态的阈值线的获取方法，涉及量子测控领域；将量子比特制备成第一量子态和第二量子态并分别对其进行重复测量获取多个量子比特读取信号在正交平面坐标系上的坐标点数据，分别记为第一集合和第二集合，对第一集合与第二集合的坐标点分别进行高斯拟合，获得第一集合和第二集合分别对应的高斯拟合图形的第一统计中心坐标点和第二统计中心坐标点，分别对应的第一标准差和第二标准差；分别确定第一集合中的第一概率密度分布函数和第二集合的第二概率密度分布函数；确定保真度函数，确定保真度函数取最值时对应的阈值线为最佳阈值线；依照本发明专利技术方法建立的阈值线，能够为未知量子态的判定提供更为准确的参考。

【技术实现步骤摘要】
一种用于确认量子比特量子态的阈值线的获取方法
本专利技术属于量子测控领域，特别是一种用于确认量子比特量子态的阈值线的获取方法。
技术介绍
量子比特信息是指量子比特所述的量子态，基本的量子态是|0>态和|1>态，量子比特被操作之后，量子比特的量子态发生改变，在量子芯片上，则体现为量子芯片被执行后，量子比特所述的量子态即量子芯片的执行结果，该执行结果由量子比特读取信号携带并传出的。通过量子比特读取信号快速解析量子比特量子态的解析是了解量子芯片执行性能的关键工作，在之前申请的专利中提供了一种量子比特量子态确定方法，其包括以下步骤：获取量子比特处于两个不同的已知量子态时对应的量子比特读取信号在正交平面坐标系的分布图形；获取两个分布图形在正交平面坐标系的中心位置，并确定两中心位置的连线的中垂线为阈值分割线；以阈值分割线作为判定量子比特量子态的依据。现有技术的问题在于，在理想情况下，以两分布图形中心点连线的中垂线作为阈值分割线的设置可以满足大部分时候的要求，但是由于量子态的制备误差等因素，会导致该阈值线存在可能影响未知量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于确认量子比特量子态的阈值线的获取方法，其特征在于，包括：/n将量子比特制备成第一量子态并对其进行重复测量获取多个量子比特读取信号在正交平面坐标系上的坐标点数据，记为第一集合R

【技术特征摘要】
1.一种用于确认量子比特量子态的阈值线的获取方法，其特征在于，包括：
将量子比特制备成第一量子态并对其进行重复测量获取多个量子比特读取信号在正交平面坐标系上的坐标点数据，记为第一集合R|0>；将量子比特制备成第二量子态并对其进行重复测量获取多个量子比特读取信号在正交平面坐标系上的坐标点数据，记为第二集合R|1>，其中：所述第一量子态和所述第二量子态均为已知量子态且互不相同，其中：所述正交平面坐标系设置为I-Q坐标系；
对所述第一集合中的所有坐标点与所述第二集合中的所有坐标点分别进行高斯拟合，获得所述第一集合和所述第二集合分别对应的高斯拟合图形的第一统计中心坐标点(I|0>,Q|0>)和第二统计中心坐标点(I|1>,Q|1>)，分别对应的第一标准差σ1和第二标准差σ2；其中：所述I-Q坐标系中用于将所述第一统计中心点坐标(I|0>,Q|0>)和所述第二统计中心点坐标(I|1>,Q|1>)分割在两个空间的直线记为阈值线，且所述阈值线垂直所述第一统计中心点坐标(I|0>,Q|0>)和第二统计中心点坐标(I|1>,Q|1>)的连线；两个空间分别记为第一空间和第二空间；
根据所述第一统计中心点坐标(I|0>,Q|0>)和所述第一标准差σ1确定所述第一集合中的所有坐标点在I-Q坐标系的第一概率密度分布函数p(R|0＞)，根据所述第二统计中心点坐标(I|1>,Q|1>)和所述第二标准差σ2确定所述第二集合中的所有坐标点在I-Q坐标系的第二概率密度分布函数p(R|1)；
确定保真度函数为所述第一概率密度分布函数p(R|0＞)在所述第一空间的积分函数及所述第二概率密度分布函数p(R|1)在所述第二空间的积分函数之和；
确定所述保真度函数取最值时对应的阈值线为最佳阈值线。


2.根据权利要求1所述的用于确认量子比特量子态的阈值线的获取方法，其特征在于，所述第一概率密度分布函数p(R|0>)和第二概率密度分布函数p(R|1)分别为：

其中：(I,Q)∈R|0>；

其中：(I,Q)∈R|1>；
所述最佳阈值线的求值公式为：





3.根据权利要求2所述的用于确认量子比特量子态的阈值线的获取方法，其特征在于，所述根据所述第一统计中心点坐标(I|0>,Q|0>)和所述第一标准差σ1确定所述第一集合中的所有坐标点在I-Q坐标系的第一概率密度分布函数p(R|0＞)，根据所述第二统计中心点坐标(I|1>,Q|1>)和所述第二标准差σ2确定所述第二集合中的所有坐标点在I-Q坐标系的第二概率密度分布函数p(R|1)，之前还包括：
根据所述第一统计中心点坐标(I|0>,Q|0>)和所述第二统计中心点坐标(I|1>,Q|1>)确定两者连线与I-Q坐标系的任一坐标轴的第一夹角；
根据所述第一夹角旋转并更新所述第一统计中心点坐标(I|0>,Q|0>)和所述第二统计中心点坐标(I|1>,Q|1>)；
根据所述第一夹角旋转并更新所述第一集合中的所有坐标点与所述第二集合中的所有坐标点。


4.根据权利要求3所述的用于确认量子比特量子态的阈值线的获取方法，其特征在于，所述根据所述第一夹角旋转并更新所述第一统计中心点坐标(I|0>,Q|0>)和所述第二统计中心点坐标(I|1>,Q|1>)，具体包括：
确定所述第一夹角为所述第一统计中心点坐标(I|0>,Q|0>)和所述第二中心点坐标(I|1>,Q|1>)两者连线与I-Q坐标系的I轴夹角；
根据所述第一夹角顺时针旋转所述第一统计中心点坐标(I|0>,Q|0>)和所述第二统计中心点坐标(I|1>,Q|1>)；
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【专利技术属性】
技术研发人员：孔伟成，
申请(专利权)人：合肥本源量子计算科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34