一种激光退火系统技术方案

本申请公开了激光退火系统及激光退火方法，属于量子信息领域。针对执行量子芯片退火时，激光能量不稳定的问题，本申请提供的激光退火系统设置调制器调制发射激光的能量，然后利用分光器对能量调制后的激光束进行分光获得第一激光和第二激光，并且设置第一传感器采集第一激光的探测参数，再利用反馈控制器根据探测参数控制调制器调制所述发射激光以确保第二激光的能量为目标值。与本申请提供的激光退火系统相应的，本申请提供的激光退火方法通过先调制发射激光，然后对能量调制后的激光束进行分光获得第一激光和第二激光，并且采集第一激光的探测参数，再根据探测参数控制调制器调制所述发射激光以确保第二激光的能量为目标值。标值。标值。

A laser annealing system

【技术实现步骤摘要】
一种激光退火系统


[0001]本申请属于量子信息领域，尤其是量子计算
，特别地，本申请涉及一种激光退火系统及激光退火方法。

技术介绍

[0002]量子计算是量子力学与计算机科学相结合的一种通过遵循量子力学规律、调控量子信息单元来进行计算的新型计算方式。它以微观粒子构成的量子比特为基本单元，具有量子叠加、纠缠的特性。通过量子态的受控演化，量子计算能够实现信息编码和计算存储，具有经典计算技术无法比拟的巨大信息携带量和超强并行计算处理能力。国际上正在探索的量子计算的物理系统包括离子阱、超导、超冷原子、极化分子、线性光学、金刚石色心、硅28中的电子或核自旋等方向。
[0003]在超导物理体系的量子计算中，量子比特是基于约瑟夫森结构建的TLS 系统，为了提高量子比特的性能参数，常用激光器产生的高斯光束对约瑟夫森结进行退火，然而受限于激光器的稳定性以及传输光路中的变化，照射约瑟夫森结的激光的能量易产生波动，这种波动影响到退火的效果进而导致量子比特的性能参数发生不期望的改变。

技术实现思路

[0004]本申请的目的是提供一种激光退火系统及激光退火方法，以解决利用现有技术中的激光退火系统对量子芯片退火时，激光的能量易产生波动而影响到退火效果的问题。
[0005]本申请的一个方面提供了一种激光退火系统，包括用于承载量子芯片的退火平台、及用于产生发射激光的激光源，所述激光退火系统还包括：
[0006]调制器，用于调制所述发射激光以获得激光束；
[0007]分光器，用于将所述激光束分束形成传输至所述量子芯片的第二激光，以及传输路径与所述第二激光不同的第一激光；
[0008]第一传感器，用于采集所述第一激光的探测参数；以及
[0009]与所述第一传感器连接的反馈控制器，用于根据所述探测参数控制所述调制器调制所述发射激光以使所述第二激光的能量为目标值。
[0010]在本申请的一些实施方式中，所述激光源包括固体激光发射器。示例性的，所述固体激光发射器提供波长为532nm的发射激光。
[0011]在本申请的一些实施方式中，所述调制器为声光调制器、电光调制器、波片或者其他功率调节机构。示例性的，所述波片为半波长波片。
[0012]在本申请的一些实施方式中，所述第一传感器为光电传感器。示例性的，所述光电传感器为硅基光电传感器。
[0013]在本申请的一些实施方式中，所述探测参数与能量呈线性关系。示例性的，所述探测参数为能量参数或者电压参数。
[0014]在本申请的一些实施方式中，所述反馈控制器包括：
[0015]与所述第一传感器连接的A/D转换模块，用于将所述探测参数转换为数字信号；
[0016]与所述A/D转换模块连接的运算模块，用于接收所述数字信号和所述目标值，并根据所述目标值和所述数字信号生成对应的控制指令；以及
[0017]与所述运算模块和所述调制器均连接的控制模块，用于根据所述控制指令控制所述调制器调制所述发射激光。
[0018]在本申请的一些实施方式中，所述反馈控制器还包括：
[0019]交互模块，用于接收更改指令；以及
[0020]与所述交互模块连接的通信模块，用于将所述更改指令对应的所述目标值传输至所述运算模块。
[0021]针对执行量子芯片退火时，激光能量不稳定的问题，本申请设置调制器调制发射激光的能量，然后利用分光器对能量调制后的激光束进行分光获得第一激光和第二激光，并且设置第一传感器采集第一激光的探测参数，再利用反馈控制器根据探测参数控制调制器调制所述发射激光以确保第二激光的能量为目标值。
[0022]本申请的另一个方面提供了一种激光退火方法，包括：
[0023]调制激光源的发射激光以获得激光束；
[0024]将所述激光束分束形成传输至量子芯片的第二激光，以及传输路径与所述第一激光不同的第一激光；
[0025]采集所述第一激光的探测参数；以及
[0026]根据所述探测参数调制所述发射激光以使所述第二激光的能量为目标值。
[0027]在本申请的一些实施方式中，所述激光源包括固体激光发射器。示例性的，所述固体激光发射器提供波长为532nm的发射激光。
[0028]在本申请的一些实施方式中，所述探测参数与所述能量参数呈线性关系。示例性的，所述探测参数为能量参数或者电压参数。
[0029]针对执行量子芯片退火时，激光能量不稳定的问题，本申请提供的激光退火方法通过先调制发射激光，然后对能量调制后的激光束进行分光获得第一激光和第二激光，并且采集第一激光的探测参数，再根据探测参数控制调制器调制所述发射激光以确保第二激光的能量为目标值。
附图说明
[0030]图1为本申请提供的一种激光退火系统的示意图；
[0031]图2为本申请提供的一种反馈控制器的示意图；
[0032]图3为本申请提供的一种激光退火方法的流程图。
[0033]附图标记说明：1、激光源；2、调制器；3、分光器；4、快门；5、成像系统；6、滤光片；7、物镜；8、退火平台；9、量子芯片；10、第一传感器； 11、反馈控制器；1101、A/D转换模块；1102、运算模块；1103、控制模块； 1104、通信模块；1105、交互模块。
具体实施方式
[0034]以下详细描述仅是说明性的，并不旨在限制实施例和/或实施例的应用或使用。此外，无意受到前面的“
技术介绍
”或“
技术实现思路
”部分或“具体实施方式”部分中呈现的任何明
示或暗示信息的约束。
[0035]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，现在参考附图描述一个或多个实施例，其中，贯穿全文相似的附图标记用于指代相似的组件。在下面的描述中，出于解释的目的，阐述了许多具体细节，以便提供对一个或多个实施例的更透彻的理解。然而，很明显，在各种情况下，可以在没有这些具体细节的情况下实践一个或多个实施例，各个实施例在不矛盾的前提下可以相互结合相互引用。
[0036]需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0037]在超导物理体系的量子计算中，基于约瑟夫森结的量子比特的频率取决于电容和结的隧穿电流，前者取决于电容的几何结构，因此比较容易控制，而后者取决于势垒层(一般为氧化层)的生长条件，往往会有一定的不均匀性。这就导致基于传统半导体工艺制备出的量子比特频率与期望值之间存在一定的偏差。而激光照射量子芯片本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光退火系统，包括用于承载量子芯片的退火平台、及用于产生发射激光的激光源，其特征在于，所述激光退火系统还包括：调制器，用于调制所述发射激光以获得激光束；分光器，用于将所述激光束分束形成传输至所述量子芯片的第二激光，以及传输路径与所述第二激光不同的第一激光；第一传感器，用于采集所述第一激光的探测参数；以及与所述第一传感器连接的反馈控制器，用于根据所述探测参数控制所述调制器调制所述发射激光以使所述第二激光的能量为目标值。2.根据权利要求1所述的激光退火系统，其特征在于，所述激光源包括固体激光发射器。3.根据权利要求2所述的激光退火系统，其特征在于，所述固体激光发射器提供波长为532nm的发射激光。4.根据权利要求1所述的激光退火系统，其特征在于，所述调制器为声光调制器、电光调制器、波片或者其他功率调节机构。5.根据权利要求4所述的激光退火系统，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵勇杰，杨晖，金贤胜，刘尧，
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：