本发明专利技术公开了一种超导量子比特频率的校准方法以及装置、可读存储介质，对超导量子比特施加微波信号，并获取初始振荡频率，然后通过初始振荡频率与第一频率的差值判断出超导量子比特频率是否发生漂移，在超导量子比特频率发生漂移时，调整施加在超导量子比特上的第一电压的大小来使得振荡频率不断逼近第一频率，直到初始振荡频率与第一频率的差值满足收敛条件。通过调整所述第一电压的大小来使得振荡频率不断逼近第一频率，可以将超导量子比特频率调回到预定的数值也即使得我们选定的超导量子比特回到工作点，从而实现了对已发生漂移的超导量子比特频率的自动校准。移的超导量子比特频率的自动校准。移的超导量子比特频率的自动校准。
【技术实现步骤摘要】
超导量子比特频率的校准方法以及装置、可读存储介质
[0001]本专利技术涉及量子测控
，尤其是涉及一种超导量子比特频率的校准方法以及装置、可读存储介质。
技术介绍
[0002]量子计算与量子信息是一门基于量子力学的原理来实现计算与信息处理任务的交叉学科，与量子物理、计算机科学、信息学等学科有着十分紧密的联系。在最近二十年有着快速的发展。因数分解、无结构搜索等场景的基于量子计算机的量子算法展现出了远超越现有基于经典计算机的算法的表现，也使这一方向被寄予了超越现有计算能力的期望。由于量子计算在解决特定问题上具有远超经典计算机性能的发展潜力，而为了实现量子计算机，需要获得一块包含有足够数量与足够质量量子比特的量子芯片，并且能够对量子比特进行极高保真度的量子逻辑门操作与读取。
[0003]在称为电路量子电动力学的一种方法中，量子计算采用称为超导量子比特的非线性超导装置以操纵和存储微波频率的量子信息，以及谐振器(例如，作为二维(2D)平面波导或作为三维(3D)微波腔)以读出并促进量子位之间的相互作用。作为一个示例，每个超导量子比特可以包括一个或多个约瑟夫森结，所述约瑟夫森结与所述结并联的电容器分流。量子位电容耦合到2D或3D微波腔，与超导量子比特相关联的电磁能存储在约瑟夫森结中以及形成超导量子比特的电容和电感元件中。作为超导量子比特工作的实现，超导量子比特上耦合连接有磁通调制线，通常，磁通调制线提供的磁通调制信号调控与超导量子比特相关联的电磁能，进而控制超导量子比特的工作性能。
[0004]然而超导量子比特的超导量子比特频率参数会随环境波动，如果忽略这种波动，会导致量子逻辑门操作的保真度的下降，也会影响到读取的效率。因此，量子芯片的参数，尤其超导量子比特频率参数，需要定期校准，才能确保长期稳定发挥最佳性能也就是量子算法的最佳执行效果。由于超导量子比特会随机且概率性出现频率漂移，并且现有超导量子比特频率校准的技术手段依赖于大量的人力和时间耗费，在大规模量子芯片应用中不具备实用性。
[0005]因此，如何实现超导量子比特频率的自动校准功能，成为本领域亟待解决的技术问题。
[0006]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
[0007]本专利技术的目的在于提供一种超导量子比特频率的校准方法以及装置、可读存储介质，用于解决现有技术中存在无法实现对超导量子比特频率自动校准的问题。
[0008]为了解决上述技术问题，本专利技术提出一种超导量子比特频率的校准方法，包括以
下步骤：
[0009]对超导量子比特施加微波信号和第一电压，并获取与所述第一电压的值对应的所述超导量子比特的振荡频率，其中，所述微波信号的频率为第一频率；
[0010]基于所述振荡频率与所述第一频率的差值，判断超导量子比特频率是否发生漂移；
[0011]在所述超导量子比特频率发生漂移时，调整所述第一电压的值并返回所述获取与所述第一电压的值相对应的所述超导量子比特的振荡频率的步骤，直至所述振荡频率与所述第一频率的差值满足预设的收敛条件。
[0012]可选地，在每次调整所述第一电压的值的过程中，均输出一当前猜测值以及与所述当前猜测值对应的当前振荡频率，所述调整所述第一电压的值，包括：
[0013]获取当前完成调整所述第一电压的值的次数n；
[0014]若所述次数n小于第一预设值，则获取所述第一电压的初始值V0；
[0015]根据所述初始值V0和预设的调整幅度ΔV，调整所述第一电压的值为第一猜测值＝V0+ΔV；
[0016]并且在所述次数n小于所述预设次数减1时，更新所述第一电压的初始值V0为所述第一猜测值。
[0017]可选地，所述调整所述第一电压的值，还包括：
[0018]若所述次数n大于或等于所述第一预设值，则获取所述初始值V0和所述当前猜测值V1，以及与所述初始值V0对应的振荡频率f0、所述当前振荡频率f1；
[0019]根据所述初始值V0和所述当前猜测值V1，以及所述振荡频率f0和所述当前振荡频率f1，调整所述第一电压的值为第二猜测值V2：
[0020][0021]可选地，所述调整所述第一电压的值，还包括：
[0022]获取与所述第二猜测值V2对应的振荡频率f2；
[0023]判断|f2‑
f|是否小于|f1‑
f|；
[0024]若是，则更新所述初始值V0为V2，振荡频率f0为f2。
[0025]可选地，在任一次调整所述第一电压的大小过程中，若按照第一方向调整所述第一电压后，所述当前振荡频率的大小在往远离所述第一频率的大小的方向变化，则在下一次调整所述第一电压的大小时，按照第二方向调整所述第一电压；
[0026]若按照所述第一方向调整所述第一电压后，所述当前振荡频率的大小在往靠近所述第一频率的大小的方向变化，则在下一次调整所述第一电压的大小时，按照所述第一方向调整所述第一电压；
[0027]其中，所述第一方向与所述第二方向为相反的方向。
[0028]可选地，在每次调整所述第一电压的大小过程中，按照相同大小或不同大小的电压值调整所述第一电压。
[0029]可选地，还包括以下步骤：
[0030]设置调整次数阈值；
[0031]在每次调整所述第一电压前，判断当前调整次数是否超出所述调整次数阈值的范
围；
[0032]若是，则选取最接近所述第一频率的振荡频率以及对应的所述第一电压为校准结果，并完成校准；
[0033]若否，则对所述第一电压进行调整。
[0034]可选地，所述基于所述初始振荡频率与第一频率的差值，判断超导量子比特频率是否发生漂移，包括：
[0035]当所述初始振荡频率与所述第一频率的差值的绝对值大于第一阈值时，判断所述超导量子比特频率发生漂移；
[0036]当所述初始振荡频率与所述第一频率的差值的绝对值小于或等于所述第一阈值时，判断所述超导量子比特频率未发生漂移；
[0037]其中，所述第一阈值为预先配置的值。
[0038]可选地，所述收敛条件包括：
[0039]所述当前振荡频率与所述第一频率的差值的绝对值小于或等于0.01MHz。
[0040]可选地，所述初始振荡频率以及所述当前振荡频率通过Ramsey干涉实验获取。
[0041]基于同一专利技术构思，本专利技术还提出一种超导量子比特频率的校准装置，包括：
[0042]振荡频率获取单元，其被配置为对超导量子比特施加微波信号，并获取初始振荡频率；
[0043]判断单元，其被配置为基于所述初始振荡频率与第一频率的差值，判断超导量子比特频率是否发生漂移；
[0044]调整单元，其被配置为在所述超导量子比特频率发生漂移时，相应调整第一电压的大小以使振荡频率逼近所述第本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种超导量子比特频率的校准方法，其特征在于，包括以下步骤：对超导量子比特施加微波信号和第一电压，并获取与所述第一电压的值对应的所述超导量子比特的振荡频率，其中，所述微波信号的频率为第一频率；基于所述振荡频率与所述第一频率的差值，判断超导量子比特频率是否发生漂移；在所述超导量子比特频率发生漂移时，调整所述第一电压的值并返回所述获取与所述第一电压的值相对应的所述超导量子比特的振荡频率的步骤，直至所述振荡频率与所述第一频率的差值满足预设的收敛条件。2.如权利要求1所述的超导量子比特频率的校准方法，在每次调整所述第一电压的值的过程中，均输出一当前猜测值以及与所述当前猜测值对应的当前振荡频率，其特征在于，所述调整所述第一电压的值，包括：获取当前完成调整所述第一电压的值的次数n；若所述次数n小于第一预设值，则获取所述第一电压的初始值V0；根据所述初始值V0和预设的调整幅度ΔV，调整所述第一电压的值为第一猜测值＝V0+ΔV；并且在所述次数n小于所述预设次数减1时，更新所述第一电压的初始值V0为所述第一猜测值。3.如权利要求2所述的超导量子比特频率的校准方法，其特征在于，所述调整所述第一电压的值，还包括：若所述次数n大于或等于所述第一预设值，则获取所述初始值V0和所述当前猜测值V1，以及与所述初始值V0对应的初始振荡频率f0、所述当前振荡频率f1；根据所述初始值V0和所述当前猜测值V1，以及所述初始振荡频率f0和所述当前振荡频率f1，调整所述第一电压的值为第二猜测值V2：4.如权利要求3所述的超导量子比特频率的校准方法，其特征在于，所述调整所述第一电压的值，还包括：获取与所述第二猜测值V2对应的振荡频率f2；判断|f2‑
f|是否小于|f1‑
f|；若是，则更新所述初始值V0为V2，所述初始振荡频率f0为f2。5.如权利要求1所述的超导量子比特频率的校准方法，其特征在于，在任一次调整所述第一电压的大小过程中，若按照第一方向调整所述第一电压后，所述当前振荡频率的大小在往远离所述第一频率的大小的方向变化，则在下一次调整所述第一电压的大小时，按照第二方向调整所述第一电压；若按照所述第一方向调整所述第一电压后，所述当前振荡频率的大小在往靠近所述第一频率的大小的方向变化...
【专利技术属性】
技术研发人员：石汉卿，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：
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