量子电路生成制造技术

技术编号:31307510 阅读:29 留言:0更新日期:2021-12-12 21:28
一种用于量子计算机的量子电路发生器包括:控制器;以及多个模拟转换单元(ACU),这些ACU可操作地连接到该控制器上,每个ACU被操作性地连接到多个量子位中的对应的量子位上,其中每个ACU被配置为将来自该控制器的数字输入转换成在微波频率下的模拟输入以控制该对应的量子位的量子状态。该控制器被配置为使用该多个量子位中的至少两个量子位来生成量子电路,该至少两个量子位是由该控制器基于由该控制器映射的对应的经典比特并且基于该生成的量子电路的延迟来选择的,这样使得该生成的量子电路具有小于延迟阈值的延迟。子电路具有小于延迟阈值的延迟。子电路具有小于延迟阈值的延迟。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】量子电路生成


[0001]本专利技术总体上涉及量子计算,并且更具体地涉及用于产生量子电路的方法和装置。

技术介绍

[0002]量子编程是汇编指令序列或量子程序的过程,这些指令序列或量子程序能够以一个或多个量子电路的形式在量子计算机上运行。当执行常规的量子程序时,由量子计算机产生结果。量子程序可以相对较大并且可以具有独立工作的许多量子电路。其结果是,在该量子计算机中执行或运行常规的量子程序并且从该计算机产生或获得结果所花费的时间可以是相对高的。
[0003]存储在一个量子位中的信息在一个非常小的时间窗口中保持相干,该时间窗口是可以进行量子计算的时间。许多量子电路(量子程序)中的主要延迟瓶颈取决于量子和经典逻辑之间的通信,这可能消耗大部分相干性预算。这种延迟部分是由于i)量子位从量子读出到经典,以及ii)在下一个微波脉冲的决定之后的经典的逻辑。在超导量子位中,由于量子位从量子读出到经典的延迟可以是大约100纳秒。由于经典的逻辑随后是下一个微波脉冲的决定的延迟高度依赖于模拟转换单元(ACU)的物理布局和系统互连性,这些模拟转换单元生成这些信号本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于量子计算机的量子电路发生器,包括:控制器;可操作地连接到该控制器上的多个模拟转换单元(ACU),每个ACU可操作地连接到多个量子位中的对应的量子位上,其中每个ACU被配置为将来自该控制器的数字输入转换成在微波频率下的模拟输入以控制该对应的量子位的量子状态;其中所述控制器被配置为使用该多个量子位中的至少两个量子位来产生量子电路,该至少两个量子位是由该控制器基于由该控制器映射的对应的经典比特并且基于该生成的量子电路的延迟来选择的,这样使得该生成的量子电路具有小于延迟阈值的延迟。2.根据权利要求1所述的量子电路发生器,其中,该量子电路的延迟包括从量子到经典的该至少两个量子位中的每一个的量子位读出的延迟。3.根据权利要求2所述的量子电路发生器,其中,所述量子电路的所述延迟包括由所述控制器中的经典逻辑处理引起的延迟和由所述模拟转换单元的相对位置引起的延迟。4.根据权利要求1所述的量子电路发生器,其中,所述延迟阈值对应于通过选择彼此最接近的至少两个量子位以便减小与所述至少两个量子位相关联的模拟转换单元的相对位置而获得的最低延迟。5.根据权利要求1所述的量子电路发生器,其中,每个模拟转换单元(ACU)包括场可编程门阵列(FPGA)、任意波形发生器(AWG)或专用集成电路(ASIC)。6.根据权利要求5所述的量子电路发生器,其中,每个ACU进一步包括:本地振荡器(LO),被配置为生成低频波辐射;以及混频器,被配置为将该低频波辐射转换成较高频微波辐射。7.根据权利要求6所述的量子电路发生器,其中,产生该较高频微波辐射以控制该相应量子位的量子状态。8.根据权利要求6所述的量子电路发生器,其中,每个ACU进一步包括至少一个带通滤波器,被配置为过滤所述较高频微波辐射的频率。9.一种量子计算机,包括:在其中限定制冷室的制冷容器;量子处理器,该量子处理器被布置在该制冷室内部,该量子处理器包括多个量子位,所述多个量子位中的至少两个量子位是可选择的以产生量子电路,所述量子电路具有延迟;其中所述量子处理器可配置为使用与所述多个量子位通信的量子电路发生器来构造量子电路,该量子电路发生器包括:控制器;可操作地连接到该控制器上的多个模拟转换单元(ACU),每个ACU可操作地连接到该多个量子位中的对应的量子位上,其中每个ACU被配置为将来自该控制器的数字输入转换成在微波频率下的模拟输入以控制该对应的量子位的量子状态;其中所述控制器被配置为使用该多个量子位中的至少两个量子位来生成该量子电路,该至少两个量子位是由该控制器基于由该控制器映射的对应的经典比特并且基于该生成的量子电路的延迟来选择的,这样使得该生成的量子电路具有小于延迟阈值的延迟。10.根据权利要求9所述的量子计算机,其中,该控制器是经典计算机。11.根据权利要求10所述的量子计算机,其中,该量子电路的延迟包括从量子到经典的
该至少两个量子位中的每一个的量子位读出的延迟。12.根据权利要求11所述的量子计算机,其中,该量子电路的延迟包括由该控制器中的经典逻辑处理引起的延迟和由这些ACU...

【专利技术属性】
技术研发人员:A贾瓦迪亚巴里SD莱库奇K伊诺乌埃
申请(专利权)人:国际商业机器公司
类型:发明
国别省市:

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