本文公开一种实现量子操作的装置及量子计算装置，包括：第一支路、第二支路和操作单元；其中，第一支路设置为：将入射的第一激光进行第一频率调整，获得包含第一预设数量个频率成分的第三激光；第二支路设置为：将入射的第二激光进行第二频率调整，并输出第二预设数量束寻址激光；操作单元设置为：对第一支路和第二支路输出控制信号，以操作第三激光和寻址激光照射第二预设数量个目标离子比特，以执行多量子比特操作；其中，第三激光为全局激光，第二预设数量束寻址激光中的两束以上频率不同。本发明专利技术实施例实现了可扩展且易于实现的量子比特寻址操作。特寻址操作。特寻址操作。
【技术实现步骤摘要】
一种实现量子操作的装置及量子计算装置
[0001]本文涉及但不限于量子计算机技术，尤指一种实现量子操作的装置及量子计算装置。
技术介绍
[0002]离子量子计算机因其量子比特相干时间长，量子门保真度高等优点，一直是量子计算最优异的平台之一。但其在量子比特寻址方面存在一定困难。相关技术中的量子比特寻址方法有：1. 基于多通道声光调制器（AOM）的方案，但此方案扩展性差；2. 基于双声光偏转器（AOD）的方案，但此方案要求离子两侧的光路严格对称，增加了光路搭建的难度；3. 基于微机电系统（MEMS）偏转器的方案，但此方案存在分辨率和切换速度的平衡问题。
[0003]综上，如何实现可扩展和易于实现的量子比特寻址操作，成为一个有待解决的问题。
技术实现思路
[0004]以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。
[0005]本专利技术实施例提供一种实现量子操作的装置及量子计算装置，能够实现可扩展且易于实现的量子比特寻址操作。
[0006]本专利技术实施例提供了一种实现量子操作的装置，包括：第一支路、第二支路和操作单元；其中，第一支路设置为：将入射的第一激光进行第一频率调整，获得包含第一预设数量个频率成分的第三激光；第二支路设置为：将入射的第二激光进行第二频率调整，并输出第二预设数量束寻址激光；操作单元设置为：对第一支路和第二支路输出控制信号，以操作第三激光和寻址激光照射第二预设数量个目标离子比特，以执行多量子比特操作；其中，所述第三激光为全局激光，所述第二预设数量束寻址激光中的两束以上频率不同。
[0007]另一方面，本专利技术实施例还提供一种量子计算装置，包括实现量子操作的装置，实现量子操作的装置包括：第一支路、第二支路和操作单元；其中，第一支路设置为：将入射的第一激光进行第一频率调整，获得包含第一预设数量个频率成分的第三激光；第二支路设置为：将入射的第二激光进行第二频率调整，并输出第二预设数量束寻址激光；操作单元设置为：对第一支路和第二支路输出控制信号，以操作第三激光和寻址激光照射第二预设数量个目标离子比特，以执行多量子比特操作；
其中，所述第三激光为全局激光，所述第二预设数量束寻址激光中的两束以上频率不同。
[0008]本申请技术方案包括：第一支路、第二支路和操作单元；其中，第一支路设置为：将入射的第一激光进行第一频率调整，获得包含第一预设数量个频率成分的第三激光；第二支路设置为：将入射的第二激光进行第二频率调整，并输出第二预设数量束寻址激光；操作单元设置为：对第一支路和第二支路输出控制信号，以操作第三激光和寻址激光照射第二预设数量个目标离子比特，以执行多量子比特操作；其中，第三激光为全局激光，第二预设数量束寻址激光中的两束以上频率不同。本专利技术实施例实现了可扩展且易于实现的量子比特寻址操作。
[0009]本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
[0010]附图用来提供对本专利技术技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本专利技术的技术方案，并不构成对本专利技术技术方案的限制。
[0011]图1为本专利技术实施例实现量子操作的装置的结构框图；图2为本专利技术应用示例双量子比特逻辑门的操作原理示意图。
具体实施方式
[0012]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
[0013]在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
[0014]图1为本专利技术实施例实现量子操作的装置的结构框图，如图1所示，包括：第一支路、第二支路和操作单元；其中，第一支路设置为：将入射的第一激光进行第一频率调整（第一激光频率为），获得包含第一预设数量个频率成分的第三激光；第二支路设置为：将入射的第二激光进行第二频率调整，并输出第二预设数量束寻址激光；操作单元设置为：对第一支路和第二支路输出控制信号，以操作第三激光和寻址激光照射第二预设数量个目标离子比特，以执行多量子比特操作；其中，第三激光为全局激光，第二预设数量束寻址激光中的两束以上频率不同。
[0015]在一种示例性实例中，本专利技术实施例量子操作包括：量子比特逻辑门操作。
[0016]本专利技术实施例实现了可扩展且易于实现的量子比特寻址操作。
[0017]在一种示例性实例中，本专利技术实施例装置还包括分束器，设置为：对入射的激光进行分束处理，获得第一激光和第二激光。
[0018]在一种示例性实例中，本专利技术实施例中的第一支路包括第一声光调制器，设置为：对第一激光进行第一移频处理，以获得包含第一预设数量个频率成分的第三激光；其中，施加于第一声光调制器的射频驱动场的个数等于第二预设数量，其频率成分分别记为，n为第二预设数量；在一种示例性实例中，本专利技术实施例中的第一预设数量等于第二预设数量。
[0019]在一种示例性实例中，本专利技术实施例中的第一支路包括第二声光调制器，以及调制单元；其中，第一声光调制器设置为：对第一激光进行第二移频处理，以获得包含第二预设数量个频率成分的第三激光；调制单元设置为：对第三激光进行调制，使得每一个第三激光的频率成分均包含两个以上边带成分，以获得所述包含第一预设数量个频率成分的第三激光；其中，施加于第二声光调制器的射频驱动场的个数等于第二预设数量，其频率成分分别记为，n为第二预设数量；调制单元包括相位调制器（OPM）或幅度调制器（OAM）。
[0020]在一种示例性实例中，本专利技术实施例中的第二支路包括一个以上声光偏转器（AOD），设置为：根据施加于自身的第二预设数量个射频驱动场，对第二激光进行第三移频处理，输出第二预设数量束寻址激光；其中，每一束寻址激光经过声光偏转器后频率变化量分别记为，n为第二预设数量。
[0021]在一种示例性实例中，本专利技术实施例中的施加于第一声光调制器的射频驱动场的频率和寻址激光经过声光偏转器后频率变化量，满足以下关系：；其中，为离子晶体集体振动模式的本征频率，为根据量子操作预设的特定频率。
[0022]在一种示例性实例中，本专利技术实施例中第二支路包括第三声光调制器和一个以上声光偏转器；其中，第三声光调制器设置为：对第二激光进行第四移频处理；声光偏转器设置为：对第二激光进行第五移频处理，并输出第二预设数量束寻址激光；其中，每一束寻址激光经过第四移频处理和第五移频处理后，每一束寻址激光与第三激光中对应频率成分的频率差等于预设数值。
[0023]在一种示例性实例中，本专利技术实施例中的施加于第一声光调制器的射频驱动场的频率和寻址激光经过第四移频处理和第本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种实现量子操作的装置，包括：第一支路、第二支路和操作单元；其中，第一支路设置为：将入射的第一激光进行第一频率调整，获得包含第一预设数量个频率成分的第三激光；第二支路设置为：将入射的第二激光进行第二频率调整，并输出第二预设数量束寻址激光；操作单元设置为：对第一支路和第二支路输出控制信号，以操作第三激光和寻址激光照射第二预设数量个目标离子比特，以执行多量子比特操作；其中，所述第三激光为全局激光，所述第二预设数量束寻址激光中的两束以上频率不同。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括分束器，设置为：对入射的激光进行分束处理，获得所述第一激光和所述第二激光。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一支路包括第一声光调制器，设置为：对所述第一激光进行第一移频处理，以获得所述包含第一预设数量个频率成分的第三激光；其中，施加于所述第一声光调制器的射频驱动场的个数等于第二预设数量，其频率成分分别记为，n为第二预设数量。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一支路包括第二声光调制器，以及调制单元；其中，所述第二声光调制器设置为：对所述第一激光进行第二移频处理，以获得所述包含第二预设数量个频率成分的第三激光；所述调制单元设置为：对所述第三激光进行调制，使得每一个所述第三激光的频率成分均包含两个以上边带成分，以获得所述包含第一预设数量个频率成分的第三激光；其中，施加于所述第二声光调制器的射频驱动场的个数等于第二预设数量，其频率成分分别记为，n为第二预设数量；所述调制单元包括相位调制器或幅度调制器。5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述第二支路包括一个以上声光偏转器，设置为：根据施加于自身的第二预设数量个射频驱动场，对所述第二激光进行第三移频处理，输出第二预设数量束所述寻址激光；其中，每一束所述寻址激光经过声光偏转器后频率变化量分别记为，n为第二预设数量。6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第二支路包括一个以上声光偏转器，设置为：根据施加于自身的第二预设数量个射频驱动场，对所述第二激光进行第三移频处理，输出第二预设数量束所述寻址激光；其中，每一束所述寻址激光经过声光偏转器后频率...
【专利技术属性】
技术研发人员：蔡明磊，姚麟，连文倩，
申请(专利权)人：华翊博奥北京量子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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