一种超导量子计算机线路的检测系统和方法技术方案

本申请公开了一种超导量子计算机线路的检测系统和方法，线路控制器设置于低温系统中，其部署有各类测试线路及其对应的测试方式。终端设备分别与信号源设备以及线路控制器连接，用于在接收到测试指令时，向线路控制器下发切换指令，并控制信号源设备输出与测试指令匹配的测试信号。线路控制器接收到终端设备传输的切换指令，将线路切换为与切换指令匹配的目标测试线路。线路控制器按照目标测试线路对应的目标测试方式进行线路测试；将测试数据反馈至终端设备。终端设备对测试数据进行分析，从而得到测试结果。通过检测系统能够完全模拟量子芯片实际的工作环境，从而实现对超导量子计算机线路的实际检测，提升了超导量子计算机线路检测的准确性。算机线路检测的准确性。算机线路检测的准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种超导量子计算机线路的检测系统和方法


[0001]本申请涉及量子
，特别是涉及一种超导量子计算机线路的检测系统和方法。

技术介绍

[0002]超导量子芯片在完成室温基本工艺检测后，需要在低温环境下，获取与量子比特共振的信号参数，结合适当的调控技术，实现保真度较高的量子逻辑门，从而利用这些量子逻辑门组成量子线路，完成量子算法。与量子比特共振的信号一般分为三种：1.量子比特读取信号，2.量子比特驱动信号，3.量子比特控制信号。三种信号分别对应着三种不同的线路。
[0003]目前的测控系统配套方案中，一般会为每一个量子比特提供一组驱动线路与控制线路，为每一个量子比特区域提供一组读取线路。使用室温测控仪器设备发射信号，通过室温线路传入制冷机中，再通过制冷机中的低温线路传入量子芯片中，完成读取驱动控制等操作。
[0004]安装量子芯片时，经常需要对相应的低温线路进行改造，添加滤波器件，同时需要将低温线路与芯片封装盒进行连接。量子线路在使用前，需要检查是否存在线路损坏，信号是否能够到达量子芯片等问题。传统方式中，使用矢量网络分析仪等仪器对线路进行检测，但是该实现方式只能在室温情况下进行检测，无法反映线路在低温环境下是否存在插损异常等问题。
[0005]可见，如何提升线路检测的准确性，是本领域技术人员需要解决的问题。

技术实现思路

[0006]本申请实施例的目的是提供一种超导量子计算机线路的检测系统和方法，可以提升线路检测的准确性。
[0007]为解决上述技术问题，本申请实施例提供一种超导量子计算机线路的检测系统，包括线路控制器、信号源设备和终端设备；其中，所述线路控制器中部署有各类测试线路及其对应的测试方式；所述线路控制器设置于低温系统中；
[0008]所述终端设备分别与所述信号源设备以及所述线路控制器连接，用于在接收到测试指令的情况下，向所述线路控制器下发切换指令，并控制所述信号源设备输出与所述测试指令匹配的测试信号；对所述线路控制器反馈的测试数据进行分析，得到测试结果；
[0009]所述线路控制器，用于接收所述终端设备传输的切换指令，将线路切换为与所述切换指令匹配的目标测试线路，并依据所述目标测试线路对应的目标测试方式进行线路测试；将测试数据反馈至所述终端设备。
[0010]可选地，所述线路控制器中部署的各类测试线路包括低温读取测试线路、低温驱动测试线路和低温控制测试线路。
[0011]可选地，所述信号源设备包括矢量网络分析仪和直流源表。
[0012]可选地，所述终端设备，用于在所述测试指令为低温控制线路测试指令的情况下，向所述线路控制器下发低温控制测试线路切换指令；控制所述直流源表向接入的低温控制线路提供直流电压；控制所述矢量网络分析仪向所述低温控制线路发射第一微波信号。
[0013]可选地，所述矢量网络分析仪用于将向所述低温控制线路发射的第一微波信号以及所述低温控制线路反馈的第二微波信号反馈至所述终端设备；所述直流源表用于将采集的所述低温控制线路上的电流值反馈至所述终端设备；
[0014]所述终端设备，用于接收所述矢量网络分析仪反馈的所述第一微波信号和所述第二微波信号，基于所述第一微波信号和所述第二微波信号，确定出所述低温控制线路对应的散射参数；依据所述直流源表对应的固定电压值以及所述直流源表反馈的电流值，确定出所述低温控制线路对应的实际电阻值；在所述散射参数与设定的低温控制理论参数不匹配或者所述电阻值大于设定阈值的情况下，判定所述低温控制线路存在异常。
[0015]可选地，所述终端设备，用于在所述测试指令为低温驱动线路测试指令的情况下，向所述线路控制器下发低温驱动测试线路切换指令；控制所述矢量网络分析仪向接入的低温驱动线路发射第三微波信号。
[0016]可选地，所述矢量网络分析仪用于将向所述低温驱动线路发射的第三微波信号以及所述低温驱动线路反馈的第四微波信号反馈至所述终端设备；
[0017]所述终端设备用于接收所述矢量网络分析仪反馈的所述第三微波信号和所述第四微波信号，基于所述第三微波信号和所述第四微波信号，确定出所述低温驱动线路对应的散射参数；在所述低温驱动线路对应的散射参数与设定的低温驱动理论参数不匹配的情况下，判定所述低温驱动线路存在异常。
[0018]可选地，所述低温读取测试线路包括穿透校准件、反射校准件、线校准件和基准校准件。
[0019]可选地，在所述测试指令为低温读取线路测试指令的情况下，
[0020]所述线路控制器用于在接收到所述终端设备传输的低温读取线路测试指令的情况下，依次控制所述低温读取测试线路中各校准件与接入的低温读取线路的连通，每执行一次连通则控制所述矢量网络分析仪向所述低温读取线路发射初始微波信号。
[0021]可选地，所述矢量网络分析仪用于将每次发射的初始微波信号以及接收到的所述低温读取线路反馈的目标微波信号反馈至所述终端设备；
[0022]所述终端设备用于基于所述矢量网络分析仪反馈的所有所述初始微波信号及其对应的所有所述目标微波信号，确定出所述低温读取线路对应的散射参数；在所述低温读取线路对应的散射参数与设定的低温读取理论参数不匹配的情况下，判定所述低温控制线路存在异常。
[0023]本申请实施例还提供了一种超导量子计算机线路的检测方法，适用于上述的超导量子计算机线路的检测系统，所述方法包括：
[0024]接收终端设备传输的切换指令，将线路切换为与所述切换指令匹配的目标测试线路；其中，所述切换指令为所述终端设备在接收到测试指令的情况下，向线路控制器下发的指令；
[0025]依据所述目标测试线路对应的目标测试方式进行线路测试；
[0026]将测试数据反馈至所述终端设备，以便于所述终端设备对所述测试数据进行分
析，得到测试结果。
[0027]可选地，所述依据所述目标测试线路对应的目标测试方式进行线路测试；将测试数据反馈至所述终端设备包括：
[0028]在所述测试指令为低温控制线路测试指令的情况下，向低温控制线路发射第一微波信号；
[0029]将所述第一微波信号以及低温控制线路反馈的第二微波信号反馈至所述终端设备，以便于所述终端设备基于所述第一微波信号和所述第二微波信号，确定出所述低温控制线路对应的散射参数；依据直流源表对应的固定电压值以及所述直流源表反馈的电流值，确定出所述低温控制线路对应的实际电阻值；在所述散射参数与设定的低温控制理论参数不匹配或者所述电阻值大于设定阈值的情况下，判定所述低温控制线路存在异常。
[0030]可选地，所述依据所述目标测试线路对应的目标测试方式进行线路测试；将测试数据反馈至所述终端设备包括：
[0031]在所述测试指令为低温驱动线路测试指令的情况下，向低温驱动线路发射第三微波信号；
[0032]将所述第三微波信号以及低温驱动线路反馈的第四微波信号反馈至所述终端设备，以便于所述终端设备基于所述第三微波信号和所述第四微波信号，确定出所述低本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超导量子计算机线路的检测系统，其特征在于，包括线路控制器、信号源设备和终端设备；其中，所述线路控制器中部署有各类测试线路及其对应的测试方式；所述线路控制器设置于低温系统中；所述终端设备分别与所述信号源设备以及所述线路控制器连接，用于在接收到测试指令的情况下，向所述线路控制器下发切换指令，并控制所述信号源设备输出与所述测试指令匹配的测试信号；对所述线路控制器反馈的测试数据进行分析，得到测试结果；所述线路控制器，用于接收所述终端设备传输的切换指令，将线路切换为与所述切换指令匹配的目标测试线路，并依据所述目标测试线路对应的目标测试方式进行线路测试；将测试数据反馈至所述终端设备。2.根据权利要求1所述的超导量子计算机线路的检测系统，其特征在于，所述线路控制器中部署的各类测试线路包括低温读取测试线路、低温驱动测试线路和低温控制测试线路。3.根据权利要求2所述的超导量子计算机线路的检测系统，其特征在于，所述信号源设备包括矢量网络分析仪和直流源表。4.根据权利要求3所述的超导量子计算机线路的检测系统，其特征在于，所述终端设备，用于在所述测试指令为低温控制线路测试指令的情况下，向所述线路控制器下发低温控制测试线路切换指令；控制所述直流源表向接入的低温控制线路提供直流电压；控制所述矢量网络分析仪向所述低温控制线路发射第一微波信号。5.根据权利要求4所述的超导量子计算机线路的检测系统，其特征在于，所述矢量网络分析仪用于将向所述低温控制线路发射的第一微波信号以及所述低温控制线路反馈的第二微波信号反馈至所述终端设备；所述直流源表用于将采集的所述低温控制线路上的电流值反馈至所述终端设备；所述终端设备，用于接收所述矢量网络分析仪反馈的所述第一微波信号和所述第二微波信号，基于所述第一微波信号和所述第二微波信号，确定出所述低温控制线路对应的散射参数；依据所述直流源表对应的固定电压值以及所述直流源表反馈的电流值，确定出所述低温控制线路对应的实际电阻值；在所述散射参数与设定的低温控制理论参数不匹配或者所述电阻值大于设定阈值的情况下，判定所述低温控制线路存在异常。6.根据权利要求3所述的超导量子计算机线路的检测系统，其特征在于，所述终端设备，用于在所述测试指令为低温驱动线路测试指令的情...

【专利技术属性】
技术研发人员：李泽东，卢保军，周慧德，栾添，
申请(专利权)人：量子科技长三角产业创新中心，
类型：发明
国别省市：