一种量子比特操控信号的产生和播放系统以及产生和播放方法技术方案

本发明专利技术涉及一种量子比特操控信号的产生和播放系统以及产生和播放方法。系统包括安装有量子计算系统软件的计算机和信号播放装置；量子计算系统软件包括数据处理模块、数据打包模块和网络通信模块；信号播放装置为RFSoC芯片，RFSoC芯片包括ARM处理器、FPGA芯片和多路数模转换器。方法包括获取原始包络数据、获取抽样包络数据、获取一次插值包络数据、获取误差包络数据、发送数据、播放装置获取二次插值包络数据、生成复原基带信号包络数据、生成量子操控信号采样数据以及播放量子比特操控信号的步骤。本发明专利技术中的量子比特操控信号的产生和播放系统以及产生和播放方法解决现有技术中响应速度慢的问题，在保证信号精度的基础上提升了响应速度。提升了响应速度。提升了响应速度。

【技术实现步骤摘要】
一种量子比特操控信号的产生和播放系统以及产生和播放方法


[0001]本专利技术属于低温超导量子计算
，尤其涉及一种量子比特操控信号的产生和播放系统以及产生和播放方法。

技术介绍

[0002]量子计算机通过操控量子比特的变化并读取量子的状态来实现计算操作。低温超导量子计算机的量子比特位于稀释制冷机的制冷罐内，需要在制冷罐外部的常温区域产生各种不同波形的微波脉冲信号，通过电缆注入制冷罐内的量子比特实现操控。每个量子比特都需要独立的微波操控信号。操控信号的精度直接决定了量子计算的准确度和退相干时间。因此，量子操控信号的产生和播放是低温超导量子计算机中的关键技术之一。
[0003]量子操控信号一般都是具有一定包络、中心频率和相位的微波脉冲信号。生成这些信号需要经过产生和播放两个步骤。产生步骤是指量子计算机操控软件根据所需的操作类型通过计算得到微波脉冲的具体形态数据。播放步骤是指形态数据交给具有微波信号播放能力的硬件电路将信号播放出。在当前技术条件下，产生步骤都需要以软件的形式运行在标准计算机上，而非特定的硬件或者专用芯片。这一方面是因为计本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种量子比特操控信号的产生和播放系统，其特征是：包括安装有量子计算系统软件的计算机和信号播放装置；量子计算系统软件包括数据处理模块、数据打包模块和网络通信模块；信号播放装置为RFSoC芯片，RFSoC芯片包括ARM处理器、FPGA芯片和多路数模转换器，ARM处理器的软件包括网络通信模块、数据解包模块和总线通信模块，ARM处理器通过网络通信模块与计算机通信连接并且通过总线通信模块将数据发送给FPGA芯片，FPGA芯片包括总线通信模块、包络缓存模块、误差缓存模块、插值模块、求和模块、上变频模块和DAC接口模块，各数模转换器与DAC接口模块连接，由各数模转换器播放量子比特操控信号。2.如权利要求1所述的产生和播放系统的量子比特操控信号产生和播放方法，其特征是：包括以下步骤，步骤1，由量子操控软件获得基带包络采样数据，得到原始包络数据；步骤2，对基带包络采样数据做等间隔抽样处理，获得采样率更低的包络数据，得到抽样包络数据；步骤3，对前述低采样率的包络数据做插值处理，数据插值的采样率与步骤1中获取原始包络数据的采样率相同，得到一次插值包络数据；步骤4，将原始包络数据与一次插值包络数据逐点相减，得到一个误差序列，得到误差包络数据；步骤5，发送数据，将抽样包络数据和误差包络数据发送至播放装置；步骤6，播放装置对抽样包络数据做插值处理，插值处理方法与步骤3相同，得到二次插值包络数据；步骤7，将二次插值包络数据与误差包络数据逐点相加，得到复原基带信号包络数据；步骤8，将复原基带信号包络数据发送至数字上变频器，上变频得到量子操控信号采样数据；步骤9，将量子操...

【专利技术属性】
技术研发人员：许家麟，孙宁霄，孙林，
申请(专利权)人：北京耐数电子有限公司，
类型：发明
国别省市：