一种背板、背板系统及应用其的量子计算机控制系统技术方案

本申请公开了一种背板、背板系统及应用其的量子计算机控制系统，所述背板，包括一块印制电路板以及设置在所述印制电路板上的至少一个电源连接器和多个功能板卡连接器；一个所述电源连接器对应多个所述功能板卡连接器，每个所述电源连接器通过所述印制电路板上布设的电源线连接对应的多个所述功能板卡连接器；多个所述功能板卡连接器之间通过所述印制电路板上布设的信号线路通信连接；所述印制电路板上设有数字地和模拟地分割区，在数字地和模拟地分割区上跨接第一隔断器件，数字地和模拟地通过第二隔断器件接入大地。本申请的背板可用于集成量子比特调控和读取的各功能模块，有效提高量子计算机控制系统的集成度和易扩展性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
一种背板、背板系统及应用其的量子计算机控制系统


[0001]本申请属于量子计算
，特别涉及一种高集成度的背板、背板系统及应用其的量子计算机控制系统。

技术介绍

[0002]量子计算机是一类遵循量子力学规律进行高速数学和逻辑运算、存储及处理量子信息的物理装置。量子计算机的特点主要有运行速度较快、处置信息能力较强、应用范围较广等。与一般计算机比较起来，信息处理量愈多，对于量子计算机实施运算也就愈加有利，也就更能确保运算具备精准性。
[0003]量子芯片作为量子计算机的核心部件，为了实现各种量子计算任务的需求，需要配套设置一个量子计算机控制系统。而量子芯片上的量子比特位数在迅速增加，其中，每个量子比特都需要施加多个信号进行调控和读取，因此需要量子计算机控制系统提供非常多的信号通道用于调控和读取。可想而知，当量子芯片上的量子比特位数提高至几百位、甚至几千万位时，量子计算机控制系统内需要提供的信号通道数量也对应增加，走线更加复杂，系统的体积更加庞大。
[0004]目前，基于背板的设备应用越来越广泛，背板是一种支撑其他电路板、器件和器件之间的相互连接，并为所支撑的器件提供电源和数据信号的电路板或框架。因此，背板的主要任务是携带功能板卡并将功率分配给各功能板卡，以便实现电气连接和信号传输。因此，将实现量子比特调控和读取的功能模块设计为各功能板卡并集成到背板上，可能是实现量子计算机控制系统的集成和扩展的较佳方案。然而由于量子比特的叠加和纠缠状态是极其脆弱的，用于其的调控和读取信号需要具有足够高的精确度，由此对需要用于传输量子比特调控和读取信号的背板的信号传输保真度的要求较高。目前，并没有合适的用于量子计算机控制系统的背板。
[0005]需要说明的是，公开于本申请
技术介绍
部分的信息仅仅旨在加深对本申请一般
技术介绍
的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

[0006]本申请的实施例提供了一种背板、背板系统及应用其的量子计算机控制系统，所述背板能够满足量子比特调控和读取的信号保真度要求，可实现用于量子比特调控和读取的各功能模块集成到背板上，有效提高量子计算机控制系统的集成度和易扩展性。
[0007]为达到上述目的，本申请所提供的实施例是通过以下技术方案实现的：
[0008]本申请第一方面提供一种背板，包括一块印制电路板以及设置在所述印制电路板上的至少一个电源连接器和多个功能板卡连接器；一个所述电源连接器对应多个所述功能板卡连接器，每个所述电源连接器通过所述印制电路板上布设的电源线连接对应的多个所述功能板卡连接器；多个所述功能板卡连接器之间通过所述印制电路板上布设的信号线路
通信连接；所述印制电路板上设有数字地和模拟地分割区，在数字地和模拟地分割区上跨接第一隔断器件，并将数字地和模拟地通过第二隔断器件接入大地。
[0009]如上所述的背板，其中，优选的是，所述第一隔断器件或所述第二隔断器件采用电容、电感、磁珠、0欧姆电阻、TVS(Transient Voltage Suppressor)管中的一种或多种组合。
[0010]如上所述的背板，其中，优选的是，所述第一隔断器件采用磁珠。
[0011]如上所述的背板，其中，优选的是，所述第二隔断器件采用电容。
[0012]如上所述的背板，其中，优选的是，所有所述功能板卡连接器为高速连接器。
[0013]如上所述的背板，其中，优选的是，设置于所述印制电路板中央位置的所述功能板卡连接器到其他多个所述功能板卡连接器的信号线路等长。
[0014]如上所述的背板，其中，优选的是，还包括多个稳压模块，所述稳压模块设置在位于所述电源连接器和各所述功能板卡连接器之间的电源线上，所述稳压模块的数量与所述功能板卡连接器的数量相等。
[0015]如上所述的背板，其中，优选的是，还包括多个导向销，所述导向销固定装配在所述印制电路板上，所述导向销用于为插接到所述电源连接器上的电源板卡和插接到所述功能板卡连接器上的各功能板卡提供插拔导向及辅助固定。
[0016]如上所述的背板，其中，优选的是，部分所述导向销上设有限位部，每个所述导向销上的限位部在所述印制电路板上的安装方向各不相同。
[0017]如上所述的背板，其中，优选的是，还包括加强筋，所述加强筋设置在所述印制电路板的一面，所有所述电源连接器和所述功能板卡连接器设置在所述印制电路板的另一面。
[0018]如上所述的背板，其中，优选的是，还包括散热控制模块，所述散热控制模块设置在所述印制电路板上。
[0019]如上所述的背板，其中，优选的是，还包括接地模块，所述接地模块设置在所述印制电路板上，通过所述接地模块将所述电源连接器接入大地。
[0020]如上所述的背板，其中，优选的是，还包括专用地接线柱，所述专用地接线柱设置在所述印制电路板上，所述专用地接线柱用于连接采用所述背板的设备的供电系统的专用地，其中，所述专用地为将所述供电系统中的某一点经接地体与大地作金属连接的地。
[0021]本申请第二方面提供一种背板系统，包括：包括如上任一项所述的背板、至少一个电源板卡和多个功能板卡，所有所述电源板卡插接在所述背板的所述电源连接器上，所有所述功能板卡插接在所述背板的所述功能板卡连接器上。
[0022]本申请第三方面提供一种量子计算机控制系统，包括如上所述的背板系统。
[0023]与现有技术相比，本申请的背板在一块印制电路板上设置有至少一个用于插接电源板卡的电源连接器和多个用于插接各种功能板卡的功能板卡连接器，其中所述功能板卡是实现量子比特调控和/或读取的功能模块的集成板卡；每个所述电源连接器通过所述印制电路板上布设的电源线连接对应的多个所述功能板卡连接器，为插接在这些所述功能板卡连接器上的各功能板卡提供工作电压，同时利用一个所述电源连接器对应局部多个所述功能板卡连接器，每个所述电源连接器上插接的电源板卡能够输出不同功率的供电电压，可以满足不同功能板卡对不同电源功率的供电需求；多个所述功能板卡连接器之间通过所述印制电路板上布设的信号线路通信连接，可以满足不同功能板卡之间的信号交互需求；
所述印制电路板上设有数字地和模拟地分割区，在数字地和模拟地分割区上跨接第一隔断器件，并将数字地和模拟地通过第二隔断器件接入大地，即所述印制电路板上的数字地和模拟地通过所述第一隔断器件连接，同时所述数字地和模拟地通过所述第二隔断器件与大地进行隔离连接，可有效避免模拟、数字之间内部互相干扰，也能够减弱甚至避免所述背板上的信号受到交流电的工频干扰以及外部噪声的干扰，以及能够避免直流电的开关噪声干扰和磁场耦合干扰，保证了所述背板能够满足量子比特调控和读取的信号传输保真度要求。
附图说明
[0024]图1是一示例性实施例提供的背板结构示意图；
[0025]图2是一示例性实施例提供的包括稳压模块的背板结构示意图；
[0026]图3是一示例性实施例提供的包含导向本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种背板，其特征在于：包括：一块印制电路板以及设置在所述印制电路板上的至少一个电源连接器和多个功能板卡连接器；一个所述电源连接器对应多个所述功能板卡连接器，每个所述电源连接器通过所述印制电路板上布设的电源线连接对应的多个所述功能板卡连接器；多个所述功能板卡连接器之间通过所述印制电路板上布设的信号线路通信连接；所述印制电路板上设有数字地和模拟地分割区，在数字地和模拟地分割区上跨接第一隔断器件，并将数字地和模拟地通过第二隔断器件接入大地。2.根据权利要求1所述的背板，其特征在于，所述第一隔断器件或所述第二隔断器件采用电容、电感、磁珠、0欧姆电阻、TVS管中的一种或多种组合。3.根据权利要求2所述的背板，其特征在于，所述第一隔断器件采用磁珠。4.根据权利要求2所述的背板，其特征在于，所述第二隔断器件采用电容。5.根据权利要求1所述的背板，其特征在于，所有所述功能板卡连接器为高速连接器。6.根据权利要求5所述的背板，其特征在于，设置于所述印制电路板中央位置的所述功能板卡连接器到其他多个所述功能板卡连接器的信号线路等长。7.根据权利要求1所述的背板，其特征在于，还包括多个稳压模块，所述稳压模块设置在位于所述电源连接器和各所述功能板卡连接器之间的电源线上，所述稳压模块的数量与所述功能板卡连接器的数量相等。8.根据权利要求1所述的背板，...

【专利技术属性】
技术研发人员：范良晨，李雪白，
申请(专利权)人：合肥本源量子计算科技有限责任公司，
类型：新型
国别省市：