用于量子比特的阻抗匹配网络的技术制造技术

公开了用于量子比特的阻抗匹配网络的技术。在一个说明性实施例中，阻抗匹配网络将50欧姆的传输线匹配到具有取决于状态的100千欧姆到105千欧姆的电阻的自旋量子比特。说明性阻抗匹配网络是可调谐的，从而在不显著地改变阻抗匹配网络的匹配频率的情况下允许阻抗变换比被改变。在一些实施例中，阻抗匹配网络将50欧姆的传输线匹配到量子比特的低电阻态。在其他实施例中，阻抗匹配网络将50欧姆的传输线匹配到量子比特的较低电阻态与较高电阻态之间的阻抗值。间的阻抗值。间的阻抗值。

【技术实现步骤摘要】
用于量子比特的阻抗匹配网络的技术

技术介绍

[0001]量子计算机预示了利用经典计算无法办到的计算能力。量子计算中的许多挑战之一是量子比特(quantum bit,qubit)的高保真测量。对于自旋量子比特，可使用射频(radio frequency，RF)反射测量法来读取自旋量子比特状态。RF信号可被发送到其电阻被耦合到量子比特的状态的电路。反射的信号可被用于感测量子比特的状态。
附图说明
[0002]图1A
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图1F图示根据一个实施例的示例量子点器件的各种视图。
[0003]图2是量子计算设备的至少一个实施例的简化框图。
[0004]图3图示示例系统，该示例系统具有用于读取量子比特的状态的阻抗匹配网络。
[0005]图4图示图3的阻抗匹配网络的示例实施例。
[0006]图5图示电路板上的图3的系统的示例实施例。
[0007]图6图示示出图3的系统的一个实施例的阻抗匹配网络的插入损失的图表。
[0008]图7图示示出反射系数作为图3的系统的阻抗匹配网络的一个实施例的阻抗的函数的图表。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种装置，包括：阻抗匹配网络，所述阻抗匹配网络包括：输入端；输出端；第一电容器，连接到所述输入端和接地，其中，所述第一电容器是可变电容器；第二电容器，连接到所述输入端和所述输出端；以及电感器，连接到所述输出端和所述接地；以及自旋量子比特，耦合到所述阻抗匹配网络的所述输出端。2.如权利要求1所述的装置，其中，所述阻抗匹配网络的匹配频率大于250兆赫兹。3.如权利要求2所述的装置，进一步包括耦合到所述自旋量子比特的部件，其中，耦合到所述自旋量子比特的所述部件与对应于所述自旋量子比特的第一量子比特状态的第一电阻和对应于所述自旋量子比特的第二量子比特状态的第二电阻相关联，其中，所述第一电阻比所述第二电阻低，其中，所述阻抗匹配网络的所述输出端连接到耦合到所述自旋量子比特的所述部件，其中，当耦合到所述自旋量子比特的所述部件具有所述第一电阻时，所述阻抗匹配网络将耦合到所述自旋量子比特的所述部件的阻抗变换到处于所述匹配频率的测量网络的传输线的特征阻抗，其中，所述第一电阻至少为100千欧姆。4.如权利要求3所述的装置，进一步包括量子/经典接口电路，所述量子/经典接口电路用于：确定所述第一电阻的指示；以及基于所述第一电阻的指示来设置所述第一电容器的电容。5.如权利要求1
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4中的任一项所述的装置，进一步包括耦合到所述自旋量子比特的单电子晶体管，其中，所述单电子晶体管与对应于所述自旋量子比特的第一量子比特状态的第一电阻和对应于所述自旋量子比特的第二量子比特状态的第二电阻相关联，其中，所述第一电阻比所述第二电阻低，其中，所述阻抗匹配网络的所述输出端连接到所述单电子晶体管，其中，所述自旋量子比特通过所述单电子晶体管耦合到所述阻抗匹配网络的所述输出端。6.如权利要求1
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4中的任一项所述的装置，其中，当所述第一电容器具有最大电容时，所述阻抗匹配网络具有第一匹配频率，其中，当所述第一电容器具有最小电容时，所述阻抗匹配网络具有第二匹配频率，其中，所述第二匹配频率在所述第一匹配频率的1％之内，其中，当所述第一电容器具有所述最大电容时，所述阻抗匹配网络具有第一阻抗变换比，其中，当所述第一电容器具有所述最小电容时，所述阻抗匹配网络具有第二阻抗变换比，其中，所述第二阻抗变换比至少是所述第一阻抗变换比的两倍。
7.如权利要求1
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4中的任一项所述的装置，其中，当处于所述阻抗匹配网络的工作温度时，所述第二电容器和所述电感器各自具有至少为1000的Q因数。8.如权利要求1
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4中的任一项所述的装置，其中，所述第一电容器是低温变容管。9.如权利要求1
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4中的任一项所述的装置，其中，所述第二电容器和所述电感器一起被封装在第一芯片上，其中，所述自旋量子比特被封装在与所述第一芯片不同的第二芯片上。10.如权利要求1
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4中的任一项所述的装置，其中，所述第一电容器包括并联连接的多个固定电容器和一个可变电容器。11.如权利要求1
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4中的任一项所述的装置，其中，所述第一电容器、所述第二电容器、所述电感器和所述自旋量子比特一起被封装在芯片上。12.如权利要求1
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3中的任一项所述的装置，进一步包括：刺激源，用于将射频脉冲发送到所述阻抗匹配网络；接收器，用于接收来自所述阻抗匹配网络的所述射频脉冲的反射；以及量子/经典接口电路，用于基于来自所述阻抗匹配网络的所述射频脉冲的所述反射来确定所述自旋量子比特的状态。13.如权利要求12所述的装置，其中，所述接收器用于测量来自所述阻抗匹配网络的所述射频脉冲的所述反射的同相分量和正交分量。14.如权利要求12所述的装置，其中，所述量子/经典接口电路用于基于来自所述阻抗匹配网络的所述射频脉冲的所述反射来确定所述自旋量子比特的电阻态。15.如权利要求1
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4中的任一项所述的装置，进一步包括多个自旋量子比特。16.如权利要求1
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4中的任一项所述的装置，进一步包括耦合到所述自旋量子比特的部件，其中，耦合到所述自旋量子比特的所述部件与对应于所述自旋量子比特的第一量子比特状态的第一电阻和对应于所述自旋量子比特的第二量子比特状态的第二电阻相关联，其中，所述第一电阻比所述第二电阻低，其中，所述阻抗匹配网络的所述输出端连接到耦合到所述自旋量子比特的所述部件，其中，当耦合到所述自旋量...

【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：