量子处理单元和量子计算机制造技术

本实用新型专利技术总体上涉及量子计算领域，并且特别地涉及一种量子处理单元和量子计算机，所述量子处理单元包括基于相位偏置的线性和非线性感应能量元件的至少一个超导量子比特。跨线性和非线性感应能量元件的超导相位差例如通过外部磁场来偏置，使得线性和非线性感应能量元件的二次势能项至少部分地被抵消。在一个优选的实施例中，这种抵消是至少30％。通过这样做，可以实现高相干高非谐性超导量子比特设计。计。计。

【技术实现步骤摘要】
量子处理单元和量子计算机


[0001]本技术总体上涉及量子计算领域。特别地，本技术涉及一种量子处理单元以及使用一个或多个这样的量子处理单元的量子计算机，所述量子处理单元包括基于相位偏置的线性和非线性感应能量元件的至少一个超导量子比特。

技术介绍

[0002]量子计算设备(也称为量子计算机)使用量子力学现象(诸如叠加和纠缠)来解决所需的计算任务。与以位(例如“1”或“0”)形式操纵信息的传统计算机不同，量子计算机使用量子比特来操纵信息。量子比特不仅可以指量子信息的基本单位，而且可以指用于存储信息的一个或多个量子比特(例如，“0”和“1”的叠加)的量子设备。
[0003]可以基于包括超导量子比特和谐振器的超导电路来实施量子计算机。存在几种类型的超导量子比特，其包括例如电荷量子比特、传输线并联等离子振荡量子比特(transmon)、持续电流通量量子比特(persistent currentflux qubit)、C
‑
shunt flux量子比特、相位量子比特、fluxonium和0π量子比特。这些量子比特类型中的每一类型都本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种量子处理单元，其包括：介电衬底；和设置在介电衬底上的至少一个超导量子比特，至少一个超导量子比特的每一个均包括：超导的线性感应能量元件；非线性感应能量元件；和相位偏置元件，其特征在于，相位偏置元件配置为，对跨线性感应能量元件和非线性感应能量元件的超导相位差进行偏置，使得线性感应能量元件和非线性感应能量元件的二次势能项至少部分地彼此抵消。2.根据权利要求1所述的量子处理单元，其特征在于，相位偏置元件配置为偏置超导相位差，使得线性感应能量元件和非线性感应能量元件的二次势能项被彼此抵消至少30％。3.根据权利要求1或2所述的量子处理单元，其特征在于，线性感应能量元件包括一个或多个几何电感器。4.根据权利要求1或2所述的量子处理单元，其特征在于，非线性感应能量元件包括一个或多个约瑟夫逊结或动态电感器。5.根据权利要求1或2所述的量子处理单元，其特征在于，至少一个超导量子比特中的每一个还包括电容性能量元件。6.根据权利要求5所述的量子处理单元，其特征在于，电容性能量元件包括一个或多个叉指型电容器、间隙电容器、平行板电容器或结电容器。7.根据权利要求1或2所述的量子处理单元，其特征在于，相位偏置元件配置为，通过产生磁场并使磁场穿过至少一个超导量子比特或通过向非线性感应能量元件施加预定电压来偏置超导相位差。8.根据权利要求7所述的量子处理单元，其特征在于，相位偏置元件包括一个或多个线圈和/或通量偏置线。9.根据权利要求1或2所述的量子处理单元，其特征在于，该至少一个超导量子比特包括两个或多个超导量子比特，其在介电衬底上电容地和/或电感地耦合到彼此。10.根据权利要求1或2所述的量子处理单元，其特征在于，该至少一个超导量子比特包括两个或多个超导量子比特，并且其中所述单元还包括一个或多个耦合谐振器和/或可调谐耦合器，用于耦合介电衬底上的超导量子比特。11.根据权利要求1或2所述的量子处理单元，其特征在于，还包括设置在介电衬底上的信号线，信号线配置为向至少一个超导量子比特提供控制信号。12.根据权利要求11所述的量子处理单元，其特征在于，信号线包括射频线，并且其中控制信号包括微波脉冲。13.根据权利要求1或2所述的量子处理单元，其特征在于，还包括设置在介电衬底上的读出线，读出线配置为测量至少一个超导量子比特的状态。14.根据权利要求13所述的量子处理单元，其特征在于，还包括设置在介电衬底上的读出谐振器，并且其中读出线经由读出谐振器耦合到至少一个超导量子比特。15.根据权利要求1或2所述的量子处理单元，其特征在于：
至少一个超导量子比特配置为分布式元件谐振器，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：E，
申请(专利权)人：IQM芬兰有限公司，
类型：新型
国别省市：