本发明专利技术公开了一种信号采集装置，包括：模数转换模块，连接量子比特读取总线的输出端，用于接收并处理携带量子态信息的量子比特读取反馈信号以获得第一数字信号；信号分发模块，用于接收并处理所述第一数字信号以获得多个第一数据，以及输出多个所述第一数据，其中，各所述第一数据与所述量子比特读取总线连接的多个量子比特一一对应；多个采集数据处理模块，用于接收对应量子比特的触发信号，处理与所述触发信号对应的量子比特的第一数据，以及输出对应的量子比特的量子态信息。本发明专利技术能实现一根量子比特读取总线连接的多个量子比特输出的量子比特读取反馈信号的分别处理或者按需处理，大大的提升了量子芯片上量子比特的利用率。利用率。利用率。
【技术实现步骤摘要】
一种信号采集装置、测控系统以及量子计算机
[0001]本专利技术属于量子测控领域，特别是一种信号采集装置、测控系统以及量子计算机。
技术介绍
[0002]量子芯片是量子计算的计算执行单元，由量子比特组成，为保证量子比特的运行和读取运行结果的数据，需要给量子比特提供运行控制信号和运行结果测量信号。对应的，在量子芯片上需要设置量子比特的运行控制信号线，例如XY线、Z线；以及用于读取量子比特的量子态信息的量子比特读取信号线。为保证量子芯片的集成和运行，现有的量子芯片结构一般为：量子芯片上设置多个量子比特，每个量子比特均配置运行控制信号线，根据量子比特的空间布局给量子比特配置量子比特读取信号线，通常一根量子比特读取信号线负责多个量子比特的量子态信息读取，例如5个以上量子比特。同时，为对量子比特的量子计算的结果进行采集，需要通过设置在量子芯片外部的读取反馈信号采集装置采集量子比特读取信号线输出的读取反馈信号。
[0003]现有装置中，通常设置一个读取反馈信号采集装置连接一根量子比特读取信号线，将采集到的量子比特读取反馈信号进行处理获得各量子比特的量子态信息。然而，当一根量子比特读取信号线连接的各量子比特分别执行不同量子计算任务，对于不同任务的量子比特输出的读取反馈信号需要按照对应的任务需求进行分析处理，即多个量子比特的读取反馈信号的分析处理不是同步的，现有的读取反馈信号采集装置难以实现对一根量子比特读取信号线连接的不同量子比特输出的读取反馈信号分别处理或按需处理，使得量子芯片上量子比特的利用率大大降低。
专利技术内容
[0004]本专利技术的目的是提供一种信号采集装置、测控系统以及量子计算机，以解决现有技术中的一根量子比特读取信号线连接的不同量子比特的输出的读取反馈信号无法实现分别处理或按需处理的缺点，它能够实现分贝处理和按需处理，有利于提高量子芯片上量子比特的利用率。
[0005]本专利技术采用的技术方案如下：
[0006]本申请的一方面提供一种信号采集装置，包括：模数转换模块23，连接量子比特读取总线的输出端，用于接收并处理量子比特读取反馈信号以获得第一数字信号；其中，所述量子比特读取反馈信号携带与所述量子比特读取总线连接的多个量子比特的量子态信息；信号分发模块，连接所述模数转换模块23，用于接收并处理所述第一数字信号以获得多个第一数据，以及输出多个所述第一数据，其中，各所述第一数据与所述量子比特读取总线连接的多个量子比特一一对应；多个采集数据处理模块，连接所述信号分发模块，用于接收对应量子比特的触发信号，处理与所述触发信号对应的量子比特的第一数据，以及输出对应的量子比特的量子态信息；其中，所述采集数据处理模块的数量等于所述量子比特读取总线连接的量子比特的数量。
[0007]如上所述的信号采集装置，进一步的，所述采集数据处理模块包括：采集控制单元，用于响应所述触发信号并根据预设时序输出控制信号；处理系数读取单元，连接所述采集控制单元，用于响应所述控制信号并输出处理系数；数据处理单元，连接所述采集控制单元和所述处理系数读取单元，用于响应所述控制信号并根据所述处理系数处理所述第一数据，以及输出处理后对应的量子比特的量子态信息。
[0008]如上所述的信号采集装置，进一步的，所述控制信号包括启动信号和终止信号，所述采集控制单元包括：阵列参数器，用于响应所述触发信号并输出与所述预设时序对应的第一时间参数和第二时间参数；计时器，连接所述阵列参数器，用于响应所述触发信号开始计时至所述第一时间参数和所述第二时间参数，并响应所述第一时间参数发送所述启动信号至所述处理系数读取单元和所述数据处理单元、以及响应所述第二时间参数发送所述终止信号至所述处理系数读取单元和所述数据处理单元。
[0009]如上所述的信号采集装置，进一步的，所述处理系数读取单元包括：处理系数内存器，用于存储预设的处理系数；控制器，用于响应所述启动信号读取并输出所述处理系数至所述数据处理单元，以及响应所述终止信号停止读取。
[0010]如上所述的信号采集装置，进一步的，所述数据处理单元包括：运算器，用于响应所述启动信号并根据所述处理系数处理所述第一数据，以及响应所述终止信号终止运算并输出运算结果；其中，所述运算结果为对应的量子比特的量子态信息。
[0011]如上所述的信号采集装置，进一步的，所述信号采集装置还包括：数据缓冲模块，所述数据缓冲模块的输入端连接所述模数转换模块的输出端，所述数据缓冲模块的输出端连接所述信号分发模块。
[0012]如上所述的信号采集装置，进一步的，所述模数转换模块、所述信号分发模块和多个所述采集数据处理模块位于同一板卡上。
[0013]如上所述的信号采集装置，进一步的，所述信号采集装置还包括：时钟模块，设置于所述板卡上，用于为多个所述采集数据处理模块提供时钟参数。
[0014]本申请再一方面提供一种量子比特读取反馈信号的处理方法，所述方法包括：接收并处理量子比特读取总线的输出端输出的量子比特读取反馈信号以获得第一数字信号；其中，所述量子比特读取反馈信号携带与所述量子比特读取总线连接的多个量子比特的量子态信息；接收并处理所述第一数字信号以获得多个第一数据，以及输出多个所述第一数据，其中，各所述第一数据与所述量子比特读取总线连接的多个量子比特一一对应；接收对应量子比特的触发信号，处理与所述触发信号对应的量子比特的第一数据，以及输出对应的量子比特的量子态信息；其中，所述采集数据处理模块的数量等于所述量子比特读取总线连接的量子比特的数量。
[0015]本申请再一方面提供一种量子测控系统，包括上述的信号采集装置，或使用上述的量子比特读取反馈信号的处理方法对量子芯片输出的量子比特读取反馈信号进行处理。
[0016]本申请再一方面提供一种量子计算机，包括上述的量子测控系统以及量子芯片，所述量子芯片上设置有多根量子比特读取总线，每根所述量子比特读取总线上均连接多个量子比特。
[0017]与现有技术相比，本申请通过模数转换模块采集量子比特读取总线输出的量子比特读取反馈信号并处理该信号获得第一数字信号，进而通过信号分发模块将第一数字信号
拆分处理为多个与量子比特一一对应的第一数据，并通过接收对应量子比特对应的触发信号开启对应的采集数据处理模块处理接收到的第一数据，获得量子比特的量子态信息，实现了一根量子比特读取总线连接的多个量子比特输出的量子比特读取反馈信号的分别处理或者按需处理，进而可以实现一根量子比特读取总线连接的多个量子比特运行不同的量子计算任务，大大的提升了量子芯片上量子比特的利用率。
附图说明
[0018]图1是本申请实施例提供的一种量子芯片的电路结构图；
[0019]图2是本申请实施例提供的一种信号采集装置的结构组成图；
[0020]图3是本申请实施例提供的一种采集数据处理模块的结构组成图；
[0021]图4是本申请实施例提供的一种采集控制单元的结构组成图；
[0022]图5是本申请实施例提供的一种处理系数读取单元的结本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种信号采集装置，其特征在于，包括：模数转换模块，连接量子比特读取总线的输出端，用于接收并处理量子比特读取反馈信号以获得第一数字信号；其中，所述量子比特读取反馈信号携带与所述量子比特读取总线连接的多个量子比特的量子态信息；信号分发模块，连接所述模数转换模块，用于接收并处理所述第一数字信号以获得多个第一数据，以及输出多个所述第一数据，其中，各所述第一数据与所述量子比特读取总线连接的多个量子比特一一对应；多个采集数据处理模块，连接所述信号分发模块，用于接收对应量子比特的触发信号，处理与所述触发信号对应的量子比特的第一数据，以及输出对应的量子比特的量子态信息；其中，所述采集数据处理模块的数量等于所述量子比特读取总线连接的量子比特的数量。2.根据权利要求1所述的信号采集装置，其特征在于，所述采集数据处理模块包括：采集控制单元，用于响应所述触发信号并根据预设时序输出控制信号；处理系数读取单元，连接所述采集控制单元，用于响应所述控制信号并输出处理系数；数据处理单元，连接所述采集控制单元和所述处理系数读取单元，用于响应所述控制信号并根据所述处理系数处理所述第一数据，以及输出处理后对应的量子比特的量子态信息。3.根据权利要求2所述的信号采集装置，其特征在于，所述控制信号包括启动信号和终止信号，所述采集控制单元包括：阵列参数器，用于响应所述触发信号并输出与所述预设时序对应的第一时间参数和第二时间参数；计时器，连接所述阵列参数器，用于响应所述触发信号开始计时至所述第一时间参数和所述第二时间参数，并响应所述第一时间参数发送所述启动信号至所述处理系数读取单元和所述数据处理单元、以及响应所述第二时间参数发送所述终止信号至所述处理系数读取单元和所述数据处理单元。4.根据权利要求3所述的信号采集装置，其特征在于，所述处理系数读取单元包括：处理系数内存器，用于存储预设的处理系数；控制器，用于响应所述启动信号读取并输...
【专利技术属性】
技术研发人员：孔伟成，赵勇杰，
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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