本文公开一种实现量子操作的装置及量子计算装置，包括：第一支路包含第一声光调制器，设置为：将入射的第一激光进行第一处理，输出第三激光；第二支路包括第二电光调制器和第二声光调制器，设置为：将入射的第二激光进行第二处理，输出第四激光；其中，第二电光调制器的驱动频率，是量子比特频率，n是正整数，为预先设定的差值。本发明专利技术实施例通过第二电光调制器做调制的第四激光结合不做相位调制的第三激光，获得了量子比特拉曼跃迁激光。曼跃迁激光。曼跃迁激光。
【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]在基于离子或原子的量子计算中，对量子比特的操作一般基于远失谐的拉曼跃迁；为了实现拉曼跃迁，需要操作量子比特的激光束含有至少两个频率成分，并且两个频率成分的差值在量子比特频率附近；实现这种激光束的常用方法是对激光做电光相位调制使其含有至少两个频率成分。但是由于拉曼跃迁需要幅度调制的激光束，因此还需要通过一定的方法使得相位调制转成幅度调制，相关技术中常见的相位调制转成幅度调制方法包括：1、用电光调制器（EOM）结合标准具；2、用电光调制器结合马赫
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曾德尔干涉仪；3、用电光调制器结合色散光学元件，例如啁啾布拉格光栅等。上述方法都需要电光调制器配合其他光学元件，系统结构复杂，且各自存在一定的问题；例如：方法1的调幅效率较低；方法2对光程差的稳定性要求极高；方法3需要昂贵的特种光学元件等。
技术实现思路
[0003]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。
[0004]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，能够降低利用经过相位调制的激光实现拉曼跃迁的系统复杂度。
[0005]本专利技术实施例提供了一种实现量子操作的装置，包括：第一支路和第二支路；其中，第一支路包含第一声光调制器，设置为：将入射的第一激光进行第一处理，输出第三激光；第二支路包括第二电光调制器和第二声光调制器，设置为：将入射的第二激光进行第二处理，输出第四激光；其中，所述第二电光调制器的驱动频率，是量子比特频率，n是正整数，为预先设定的差值。
[0006]另一方面，本专利技术实施例还提供一种量子计算装置，包括上述权利要求所述的实现量子操作的装置。
[0007]本申请技术方案包括：第一支路包含第一声光调制器，设置为：将入射的第一激光进行第一处理，输出第三激光；第二支路包括第二电光调制器和第二声光调制器，设置为：将入射的第二激光进行第二处理，输出第四激光；其中，第二电光调制器的驱动频率，是量子比特频率，n是正整数，为预先设定的差值。本专利技术实施例
通过一个电光调制器做调制的激光结合一束不做相位调制的激光，实现了量子比特拉曼跃迁。
[0008]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
[0009]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。
[0010]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一实现量子操作的装置的示意图；图3为本专利技术应用示例另一实现量子操作的装置的示意图。
具体实施方式
[0011]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。
[0012]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。
[0013]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：第一支路和第二支路；其中，第一支路包含第一声光调制器，设置为：将入射的第一激光进行第一处理，输出第三激光；第二支路包括第二电光调制器和第二声光调制器，设置为：将入射的第二激光进行第二处理，输出第四激光；其中，第二电光调制器的驱动频率，是量子比特频率，n是正整数，为预先设定的差值。
[0014]本专利技术实施例通过第二电光调制器做调制的第四激光结合不做相位调制的第三激光，获得了量子比特拉曼跃迁激光，降低了利用经过相位调制的激光实现拉曼跃迁的系统复杂度。
[0015]在一种示例性实例中，本专利技术实施例n=1或2。
[0016]在一种示例性实例中，本专利技术实施例装置还包括操作单元，设置为：将第三激光和第四激光同时照射在量子比特上，以执行量子操作。
[0017]在一种示例性实例中，本专利技术实施例第一声光调制器的驱动频率个数及数值以及第二声光调制器的驱动频率个数及数值，可以由本领域技术人员根据具体的量子比特操作确定。在一种示例性实例中，本专利技术实施例量子操作为单比特逻辑门操作时：第一声光调制器的驱动频率和第二声光调制器的驱动频率满足关系
；或者，第一声光调制器上施加两个射频驱动场，驱动频率分别为和；第二声光调制器上施加一个射频驱动场，驱动频率为；其中，；或者，第一声光调制器施加一个射频驱动场，驱动频率为；第二声光调制器施加两个不同频率的射频驱动场，驱动频率分别为和；其中，。
[0018]本公开实施例，第三激光和第四激光合束处理可获得实现量子比特拉曼跃迁的激光；本公开实施例，第三激光和第四激光非同向传播，并且设置等于运动模式本征频率时，可以实现量子比特的边带跃迁。
[0019]在一种示例性实例中，本专利技术实施例量子操作是双比特逻辑门操作时，第一声光调制器上施加两个射频驱动场，驱动频率为和，第二声光调制器施加一个射频驱动场，驱动频率；其中，，与运动模式的本征频率相差预设数值。
[0020]需要说明的是，本专利技术实施例运动模式可以是一个，也可以是多个，可以是变化的参数。本专利技术实施例量子操作是双比特逻辑门操作时，可以取0，此时第一声光调制器上施加的两个射频驱动场自动退化为一个。
[0021]在一种示例性实例中，当电光调制器驱动频率中的n为偶数时，取0。相应地，本专利技术实施例第二声光调制器的频率与第一声光调制器的频率的差值等于0；即。
[0022]在一种示例性实例中，本专利技术实施例装置操作单元包括合束器和第一寻址系统；其中，合束器设置为：对第三激光与第四激光进行合束处理，获得第一合束激光；第一寻址系统设置为：将第一合束激光导向量子比特，以执行单量子比特门操作。
[0023]在一种示例性实例中，本专利技术实施例操作单元还包括光学开关（switch）和第二寻址系统；其中，光学开关设置于第一声光调制器和合束器之间，设置为：执行双量子比特门时，关闭传输第三激光到合束器的通路；第一寻址系统还设置为：执行双量子比特门时，将第四激光导向量子比特；第二寻址系统与第一声光调制器的输出端连接，设置为：执行双量子比特门时，将第三激光导向量子比特，使第三激光和经由第一寻址系统导向量子比特的第四激光共同作用于量子比特，以执行双量子比特门操作。
[0024]在一种示例性实例中，本专利技术实施例中的第三激光和第四激光为同向传播或非同向传播；在一种示例性实例中，本专利技术实施例中的第三激光和第四激光为非同向传播，在一种示例性实例中，本专利技术实施例中的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：第一支路和第二支路；其中，第一支路包含第一声光调制器，设置为：将入射的第一激光进行第一处理，输出第三激光；第二支路包括第二电光调制器和第二声光调制器，设置为：将入射的第二激光进行第二处理，输出第四激光；其中，所述第二电光调制器的驱动频率，是量子比特频率，n是正整数，为预先设定的差值。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括操作单元，设置为：将所述第三激光和所述第四激光同时照射在量子比特上，以执行量子操作。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述量子操作为单比特逻辑门操作时：所述第一声光调制器的驱动频率和所述第二声光调制器的驱动频率满足关系；或者，所述第一声光调制器上施加两个射频驱动场，所述驱动频率分别为和；所述第二声光调制器上施加一个射频驱动场，驱动频率为；其中，；或者，所述第一声光调制器施加一个射频驱动场，驱动频率为；所述第二声光调制器施加两个不同频率的射频驱动场，驱动频率分别为和；其中，。4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述量子操作是双比特逻辑门操作时：所述第一声光调制器上施加两个射频驱动场，驱动频率为和，所述第二声光调制器施加一个射频驱动场，驱动频率；其中，，与运动模式的本征频率相差预设数值。5.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述操作单元包括合束器和第一寻址系统；其中，所述合束器设置为：对所述第三激光与所述第四激光进行合束处理，获得第一合束激光；所述第一寻址系统设置为：将所述第一合束激光导向量子比特，以执行单...
【专利技术属性】
技术研发人员：蔡明磊，
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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