用于量子计算的射频场不均匀性分析方法及其相关设备技术

本申请公开一种用于量子计算的射频场不均匀性分析方法及其相关设备，属于量子计算领域。本申请通过获取待测样品在预设射频场中的拉比振荡信号；对拉比振荡信号进行频谱分析，得到拉比振荡信号的频谱成份；从拉比振荡信号的频谱成份中获取射频场的强度分布；基于射频场的强度分布和预设的GRAPE算法计算鲁棒控制脉冲，其中，鲁棒控制脉冲为用于控制待测样品中核自旋量子态的射频场。本申请的技术方案能够使得待测样品中核自旋量子态在射频场强度不均匀时仍然能够实现正确的控制，提高了量子计算中控制脉冲对于射频场不均匀的鲁棒性。计算中控制脉冲对于射频场不均匀的鲁棒性。计算中控制脉冲对于射频场不均匀的鲁棒性。

【技术实现步骤摘要】
用于量子计算的射频场不均匀性分析方法及其相关设备


[0001]本申请属于量子计算领域，具体涉及一种用于量子计算的射频场不均匀性分析方法、装置、计算机设备和计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]核磁共振量子计算机通过缠绕在样品管上的螺线管线圈发射与核自旋共振的射频脉冲来控制核自旋操作，通常液体核磁共振样品中有阿伏伽德罗常数个的核自旋，最终核磁共振量子计算机读出的信号就来自于这些核自旋的信号总和。一般来说，样品中的核自旋需要在被控制的过程中保持一致性，然而由于螺线管中射频强度分布并非绝对均匀，导致样品管中不同空间位置的核自旋感受到的控制脉冲强度不同，最终影响量子计算的控制精度。
[0003]在现有的核磁共振量子计算中，使用GRAPE(Gradient Ascent Pulse Engineering，J.Magn.Reason.2005 172(2):296
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305.)优化控制设计射频脉冲时，通常会考虑控制脉冲对射频场不均匀性的鲁棒性，通过设置射频场不均匀系数可以在梯度下降算法中计算出对射频场不均匀鲁棒的控制脉冲。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于量子计算的射频场不均匀性分析方法，其特征在于，包括：获取待测样品在预设射频场中的拉比振荡信号；对所述拉比振荡信号进行频谱分析，得到所述拉比振荡信号的频谱成份；从所述拉比振荡信号的频谱成份中获取所述射频场的强度分布；基于所述射频场的强度分布和预设的GRAPE算法计算鲁棒控制脉冲，其中，所述鲁棒控制脉冲为用于控制所述待测样品中核自旋量子态的射频场。2.如权利要求1所述的用于量子计算的射频场不均匀性分析方法，其特征在于，所述获取待测样品在预设射频场中的拉比振荡信号的步骤，具体包括：测量所述待测样品的自由感应衰减信号；基于所述待测样品的自由感应衰减信号确定所述待测样品中所有核自旋量子态在预设投影平面上的投影大小；基于所述投影大小确定所述待测样品在预设射频场中的拉比振荡信号。3.如权利要求1所述的用于量子计算的射频场不均匀性分析方法，其特征在于，对所述拉比振荡信号进行频谱分析，得到所述拉比振荡信号的频谱成份的步骤，具体包括：对所述拉比振荡信号进行离散傅里叶变换，得到所述拉比振荡信号的频谱成份；或使用正弦函数和的形式对所述拉比振荡信号进行拟合，得到所述拉比振荡信号的频谱成份。4.如权利要求3所述的用于量子计算的射频场不均匀性分析方法，其特征在于，基于以下公式对所述拉比振荡信号进行离散傅里叶变换：式中，N为采样点数量，x
j
为第j个采样点的拉比振荡信号的强度，y
k
为拉比振荡信号中频率大小为e
2πijk/
的成分的含量。5.如权利要求4所述的用于量子计算的射频场不均匀性分析方法，其特征在于，离散傅里叶变换结果的横轴为所述拉比振荡信号的频率成份，离散傅里叶变换结果的纵轴为所述拉比振荡信号中各个频率成份的频率大小，从所述拉比振荡信号的频谱成份中获取所述射频场的强度分布的步骤，具体包括：从所述离散傅里叶变换结果确定所述拉比振荡信号中的频率成份和各个频率成份的频率大小；基于所述频率成份和各个频率成份的频率大小确定所述射频场的强度分布。6.如权利要求3所述的用于量子计算的射频场不均匀性分析方法，其特征在于，基于以下公式对所述拉比振荡信号进行拟合：f(x)＝∑
i
a

【专利技术属性】
技术研发人员：林子栋，施巍，项金根，孟铁军，冯冠儒，陈辰星，
申请(专利权)人：深圳量旋科技有限公司，
类型：发明
国别省市：