量子比特频率参数的测试方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种量子比特频率参数的测试方法及装置

【技术实现步骤摘要】
量子比特频率参数的测试方法及装置、量子计算机


[0001]本专利技术涉及量子计算领域，尤其是涉及一种量子比特频率参数的测试方法及装置
、
量子计算机
。

技术介绍

[0002]量子计算与量子信息是一门基于量子力学的原理来实现计算与信息处理任务的交叉学科，与量子物理
、
计算机科学
、
信息学等学科有着十分紧密的联系
。
在最近二十年有着快速的发展
。
因数分解
、
无结构搜索等场景的基于量子计算机的量子算法展现出了远超越现有基于经典计算机的算法的表现，也使这一方向被寄予了超越现有计算能力的期望
。
由于量子计算在解决特定问题上具有远超经典计算机性能的发展潜力，而为了实现量子计算机，需要获得一块包含有足够数量与足够质量量子比特的量子芯片，并且能够对量子比特进行极高保真度的量子逻辑门操作与读取
。
[0003]量子芯片之于量子计算机就相当于
CPU
之于传统计算机，量子芯片是量子计算机的核心部件，量子芯片就是执行量子计算的处理器，量子芯片上集成有多个量子比特和其它器件
。
每一片量子芯片在正式上线使用前，均需要对量子芯片的各项参数进行测试表征，其中，频率参数是重要组成部分
。
频率参数包括但不限于量子比特的跃迁频率，跃迁频率是指将量子比特从基态跃迁到激发态需要的频率
。
在测试阶段可通过对量子比特施加驱动信号并在设定的频率范围内扫描幅值以此来获取量子比特的频谱图，通过频谱图的结果可以得出量子比特的频率参数
。
现有技术中量子比特频率参数的测试方案，通常是利用工作人员根据过往经验依据测试结果进行人工判断，这种方案效率较低，极大地影响了测试过程的执行效率
。
[0004]因此，提出一种可以提高量子芯片测试效率的方案日益成为本领域亟待解决的问题
。
[0005]需要说明的是，公开于本申请
技术介绍
部分的信息仅仅旨在加深对本申请一般
技术介绍
的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术
。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种量子比特频率参数的测试方法及装置
、
量子计算机，用于解决现有技术中测试方案较低的问题
。
[0007]为了解决以上技术问题，本专利技术提出了一种量子比特频率参数的测试方法，包括：
[0008]获取待测量子比特的频率参数的物理模型，所述物理模型用于所述频率参数的理论预期值；
[0009]对所述待测量子比特执行第一实验，获取所述待测量子比特的第一频谱图，其中，所述第一频谱图用于获取所述待测量子比特的频率参数；
[0010]基于所述物理模型以及所述第一频谱图判断所述待测量子比特的频率参数是否
符合要求
。
[0011]可选地，所述频率参数的物理模型包括：
[0012]包含频率与幅度的频谱曲线满足：
[0013][0014]A
＝
κπ
(y
max
‑
y
min
)
[0015]其中，
x
为频率，
y
为幅度，
к
为所述理论预期值的频谱图的半峰宽，
y
max
为
y
的最大值，
y
min
为
y
的最小值，
C
为
y
的平均值
。
[0016]可选地，所述第一实验包括：
[0017]调整施加到所述待测量子比特上驱动信号的功率，以使获取的所述待测量子比特的第二频谱图存在谐振峰；
[0018]基于所述第二频谱图调整所述驱动信号扫描的频率范围，获取所述第一频谱图
。
[0019]可选地，所述调整施加到所述待测量子比特上驱动信号的功率，以使获取的所述待测量子比特的第二频谱图存在谐振峰，包括：
[0020]确定所述驱动信号的初始功率；
[0021]对所述待测量子比特施加所述驱动信号，判断所述第二频谱图是否存在谐振峰；
[0022]若是，则输出所述第二频谱图；
[0023]若否，则将所述驱动信号当前的功率增加设置值，并返回执行所述对所述待测量子比特施加所述驱动信号，判断所述第二频谱图是否存在谐振峰
。
[0024]可选地，所述基于所述第二频谱图调整所述驱动信号扫描的频率范围，获取所述第一频谱图，包括：
[0025]基于所述第二频谱图中谐振峰的位置调整所述驱动信号扫描的频率范围；
[0026]基于调整后的所述驱动信号，获取所述第一频谱图
。
[0027]可选地，所述基于所述第二频谱图中谐振峰的位置调整所述驱动信号扫描的频率范围，包括：
[0028]基于所述第二频谱图中谐振峰处对应的频率大小，缩小所述驱动信号扫描的频率范围
。
[0029]可选地，所述基于所述物理模型以及所述第一频谱图判断所述待测量子比特的频率参数是否符合要求，包括：
[0030]利用所述物理模型获取所述频率参数的理论预期值；
[0031]基于所述理论预期值，获取所述第一频谱图中所述待测量子比特的频率参数的偏离程度；
[0032]基于所述偏离程度判断所述待测量子比特的频率参数是否符合要求
。
[0033]可选地，所述基于所述理论预期值，获取所述第一频谱图中所述待测量子比特的频率参数的偏离程度，包括：
[0034]对所述理论预期值以及所述第一频谱图中所述待测量子比特的频率参数利用拟合优度获取所述偏移程度
。
[0035]可选地，所述对所述理论预期值以及所述第一频谱图中所述待测量子比特的频率
参数利用拟合优度获取所述偏移程度，包括：
[0036]构建第一公式，所述第一公式为：
[0037][0038]其中，
R2为所述偏移程度，
y
fit
为所述理论预期值，
y
raw
为所述第一频谱图中所述待测量子比特的频率参数，为所述第一频谱图中所述待测量子比特的频率参数的平均值；
[0039]利用所述第一公式获取所述偏移程度
。
[0040]可选地，所述基于所述偏离程度判断所述待测量子比特的频率参数是否符合要求，包括：
[0041]判断所述
R2是否大于
0.6
；
[0042]若否，则判定所述待测量子比特的频率参数不符合要求；
[0043]若是，则判断所述第一频谱图中的谐振峰是否发生拉比振荡；
[0044]若否，判定所述待测量子比特的频率参数不符合要求；
[0045]若是，则判断所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种量子比特频率参数的测试方法，其特征在于，包括：获取待测量子比特的频率参数的物理模型，所述物理模型用于所述频率参数的理论预期值；对所述待测量子比特执行第一实验，获取所述待测量子比特的第一频谱图，其中，所述第一频谱图用于获取所述待测量子比特的频率参数；基于所述物理模型以及所述第一频谱图判断所述待测量子比特的频率参数是否符合要求
。2.
如权利要求1所述的量子比特频率参数的测试方法，其特征在于，所述频率参数的物理模型包括：包含频率与幅度的频谱曲线满足：
A
＝
κπ
(y
max
‑
y
min
)
其中，
x
为频率，
y
为幅度，
к
为所述理论预期值的频谱图的半峰宽，
y
max
为
y
的最大值，
y
min
为
y
的最小值，
C
为
y
的平均值
。3.
如权利要求1所述的量子比特频率参数的测试方法，其特征在于，所述第一实验包括：调整施加到所述待测量子比特上驱动信号的功率，以使获取的所述待测量子比特的第二频谱图存在谐振峰；基于所述第二频谱图调整所述驱动信号扫描的频率范围，获取所述第一频谱图
。4.
如权利要求3所述的量子比特频率参数的测试方法，其特征在于，所述调整施加到所述待测量子比特上驱动信号的功率，以使获取的所述待测量子比特的第二频谱图存在谐振峰，包括：确定所述驱动信号的初始功率；对所述待测量子比特施加所述驱动信号，判断所述第二频谱图是否存在谐振峰；若是，则输出所述第二频谱图；若否，则将所述驱动信号当前的功率增加设置值，并返回执行所述对所述待测量子比特施加所述驱动信号，判断所述第二频谱图是否存在谐振峰
。5.
如权利要求3所述的量子比特频率参数的测试方法，其特征在于，所述基于所述第二频谱图调整所述驱动信号扫描的频率范围，获取所述第一频谱图，包括：基于所述第二频谱图中谐振峰的位置调整所述驱动信号扫描的频率范围；基于调整后的所述驱动信号，获取所述第一频谱图
。6.
如权利要求5所述的量子比特频率参数的测试方法，其特征在于，所述基于所述第二频谱图中谐振峰的位置调整所述驱动信号扫描的频率范围，包括：基于所述第二频谱图中谐振峰处对应的频率大小，缩小所述驱动信号扫描的频率范围
。7.
如权利要求1所述的量子比特频率参数的测试方法，其特征在于，所述基于所述物理模型以及所述第一频谱图判断所述待测量子比特的频率参数是否符合要求，包括：
利用所述物理模型获取所述频率参数的理论预期值；基于所述理论预期值，获取所述第一频谱图中所述待测量子比特的频率参数的...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋垚，孔伟成，
申请(专利权)人：本源量子计算科技合肥股份有限公司，
类型：发明
国别省市：