量子计算系统以及量子计算系统的使用方法技术方案

一种量子计算系统，具有量子计算电路，在该量子计算电路中具有多个基本结构，该基本结构包括第一量子位组、第二量子位组以及第三量子位，所述第一量子位组由第一量子位构成，所述第一量子位被配置成排列成一列且相互不耦合，所述第二量子位组由第二量子位构成，所述第二量子位被配置成排列成一列，与相邻的第二量子位耦合且与配置在同一行上的所述第一量子位耦合，所述第三量子位与所有的所述第二量子位耦合，所述多个基本结构被配置成排列成一列，相邻的所述基本结构的所述第三量子位彼此耦合。由此，在量子计算电路的结构中，通过二维的控制配线实现二维簇态或三维簇态，或者通过仿真二维的超导电路实现表层编码。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】量子计算系统以及量子计算系统的使用方法
本专利技术涉及一种量子计算系统以及量子计算系统的使用方法。
技术介绍
由于实际的量子系统中存在噪声，所以为了进行量子计算，需要进行量子纠错。作为一种进行量子纠错的方法，已知使用表层编码(surfacecode、toriccode)的方法(A.Y.Kitaev，“Fault-tolerantquantumcomputationbyanyons，”AnnalsofPhysics303，2(2003))。尤其是在研究得最多的超导量子电路中，部分表层编码已被使用(J.M.Chowetal.，“Implementingastrandofascalablefault-tolerantquantumcomputingfabric，”NatureCommunications5，4015(2014)、J.Kellyetal.，“Statepreservationbyrepetitiveerrordetectioninasuperconductingquantumcircuit，”Nature519，66(2015)、A.D本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种量子计算系统，其中，/n具有多个第一基本结构并具有多个第二基本结构，/n所述第一基本结构包括第一量子位组和第二量子位组，所述第一量子位组由第一量子位构成，所述第一量子位被配置成排列成一列且与相邻的第一量子位耦合，所述第二量子位组由第二量子位构成，所述第二量子位被配置成排列成一列，相互不耦合，且与配置在同一行上的所述第一量子位耦合，/n所述第二基本结构具有以所述第一基本结构的所述第一量子位以及所述第二量子位的排列方向为轴对称地将所述第一量子位组以及所述第二量子位组反转而形成的结构，/n所述第一基本结构和所述第二基本结构被配置为相互不同，且所述第一基本结构以及所述第二基本结构被配置成分别排...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180509 JP 2018-090547;20180711 JP 2018-131507;201.一种量子计算系统，其中，
具有多个第一基本结构并具有多个第二基本结构，
所述第一基本结构包括第一量子位组和第二量子位组，所述第一量子位组由第一量子位构成，所述第一量子位被配置成排列成一列且与相邻的第一量子位耦合，所述第二量子位组由第二量子位构成，所述第二量子位被配置成排列成一列，相互不耦合，且与配置在同一行上的所述第一量子位耦合，
所述第二基本结构具有以所述第一基本结构的所述第一量子位以及所述第二量子位的排列方向为轴对称地将所述第一量子位组以及所述第二量子位组反转而形成的结构，
所述第一基本结构和所述第二基本结构被配置为相互不同，且所述第一基本结构以及所述第二基本结构被配置成分别排列成一列，
在相互不同的配置中，在相邻的所有的第一基本结构以及第二基本结构之间，同一行的所述第一量子位之间在各行中彼此耦合，
用于使所述第一量子位之间彼此耦合的配线，使用与其他配线立体交叉地以仿真二维方式形成的仿真二维配线，
用于分别连接各所述第一量子位和控制装置以及各所述第二量子位和控制装置的控制配线，使用与其他控制配线不交叉地以二维方式形成的二维配线，或者使用与其他控制配线立体交叉地以仿真二维方式形成的仿真二维配线。


2.一种量子计算系统的使用方法，其中，
所述量子计算系统是权利要求1所述的量子计算系统，
按照特定的顺序进行各所述第一量子位以及各所述第二量子位的操作。


3.一种量子计算系统，其中，
具有第一量子位组、第二量子位组以及第三量子位组，
所述第一量子位组由第一量子位构成，所述第一量子位被配置成排列成一列且相互不耦合，
所述第二量子位组由第二量子位构成，所述第二量子位被配置成排列成一列，与相邻的第二量子位耦合且与配置在同一行上的所述第一量子位耦合，
所述第三量子位组由第三量子位构成，所述第三量子位被配置成排列成一列，相互不耦合，且与配置在同一行上的所述第二量子位耦合，
用于分别连接各所述第一量子位和控制装置、各所述第二量子位和控制装置以及各所述第三量子位和控制装置的控制配线，使用与其他控制配线不交叉地以二维方式形成的二维配线，或者使用与其他控制配线立体交叉地以仿真二维方式形成的仿真二维配线。


4.一种量子计算系统的使用方法，其中，
所述量子计算系统是权利要求3所述的量子计算系统，
按照特定的顺序进行各所述第一量子位、各所述第二量子位以及各所述第三量子位的操作。


5.一种量子计算系统，其中，
具有第一量子位组、第二量子位组以及第三量子位，
所述第一量子位组由第一量子位构成，所述第一量子位被配置成排列成一列且相互不耦合，
所述第二量子位组由第二量子位构成，所述第二量子位被配置成排列成一列，与相邻的第二量子位耦合且与配置在同一行上的所述第一量子位耦合，
所述第三量子位与所有的所述第二量子位耦合，
用于分别连接各所述第一量子位和控制装置、各所述第二量子位和控制装置以及所述第三量子位和控制装置的控制配线，使用与其他控制配线不交叉地以二维方式形成的二维配线，或者使用与其他控制配线立体交叉地以仿真二维方式形成的仿真二维配线。


6.一种量子计算系统的使用方法，其中，
所述量子计算系统是权利要求5所述的量子计算系统，
按照特定的顺序进行各所述第一量子位、各所述第二量子位以及所述第三量子位的操作。


7.一种量子计算系统，其中，
具有第一量子位组以及第二量子位组，
所述第一量子位组由第一量子位构成，所述第一量子位被配置成排列成一列且与相邻的第一量子位耦合，
所述第二量子位组由第二量子位构成，所述第二量子位被配置成排列成一列，相互不耦合，且与配置在同一行上的所述第一量子位耦合，
用于分别连接各所述第一量子位和控制装置以及各所述第二量子...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡兆申，向井宽人，坂田圭一，
申请(专利权)人：学校法人东京理科大学，
类型：发明
国别省市：日本;JP