一种基于测量淬火的制造技术

本发明专利技术涉及一种基于测量淬火的

【技术实现步骤摘要】
一种基于测量淬火的SSH模型量子模拟信息传感方法


[0001]本专利技术涉及量子模拟
，特别是涉及一种基于测量淬火的
SSH
模型量子模拟信息传感方法
。

技术介绍

[0002]量子模拟作为“第二次量子革命”的重要组成部分，受到了人们的广泛关注
。
当前量子模拟的普遍方法是将被仿真的物理系统的哈密顿量映射到可控量子系统上，通过在可控量子系统上进行仿真，反推出被仿真物理系统的特性
。
与利用通用量子计算算法模拟不同的是，这种方案做不到像数字仿真一样的普适性，但是这种方法比较直观，且由于这种方法对系统噪声和操作误差的容忍度更高，相对而言更容易实现
。
[0003]量子模拟的过程包括制备
、
操纵和读取一个或多个粒子的量子态
。
虽然制备和操纵可以通过不同的方式实现，但读取是通过测量来完成的
。
量子模拟的关键一环是在系统上诱发“正确”的动力学
。
一个普遍的方案是淬火动力学：通过哈密顿量的突然变化引起系统的时间演化
。
这种方案被广泛应用在解决诸如平衡和高度纠缠态的出现等基本问题，以及诸如创建长距离纠缠等实际应用上
。
在具体的实验上，所有这些都依赖于使用宏观设备，这可能会导致退相干并增加过程的复杂性
。
除此之外，为了提取量子比特量子模拟系统的信息通常会采用对所有量子比特测量或者是在设计量子模拟系统结构时，额外设计一个耦合结构，利用透射谱或反射谱来提取信息，但这样的方法会增加实验测量系统的复杂度且引入新的退相干
。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种基于测量淬火的
SSH
模型量子模拟信息传感方法，不仅可以最小化退相干的引入，还可以简化实验过程
。
[0005]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种基于测量淬火的
SSH
模型量子模拟信息传感方法，包括以下步骤：
[0006]构建一维
SSH
模型链，所述一维
SSH
模型链的基态具有偶宇称的特性；
[0007]对所述一维
SSH
模型链上的任意一个超导量子比特进行自旋
x
或者自旋
y
方向测量，将整个一维
SSH
模型链从稳定的基态塌缩到不稳定的半激发态，得到一条所述超导量子比特的自旋
x
或者自旋
y
方向的期望值随时间的变化曲线，通过查看所述超导量子比特时域演化对应的频率成分来标定所述一维
SSH
模型链的能谱图
。
[0008]所述一维
SSH
模型链包括偶数个依次耦合连接的超导量子比特，所述超导量子比特根据其所处的位置被分为两类，其中，处在奇数位置上的超导量子比特为第一类超导量子比特，处在偶数位置上的超导量子比特为第二类超导量子比特；所述超导量子比特设置有读出谐振腔和
XY
控制线
。
[0009]一个所述第一类超导量子比特和一个所述第二类超导量子比特组成一个原胞，所述原胞内的耦合强度相同，所述原胞间的耦合强度相同
。
[0010]所述对所述一维
SSH
模型链上的任意一个超导量子比特进行自旋
x
或者自旋
y
方向测量，将整个一维
SSH
模型链从稳定的基态塌缩到不稳定的半激发态，得到一条所述超导量子比特的自旋
x
或者自旋
y
方向的期望值随时间的变化曲线，具体包括：
[0011]将所述一维
SSH
模型链全部制备到基态上；
[0012]对所述一维
SSH
模型链上的任意一个超导量子比特进行自旋
x
或者自旋
y
方向上的测量，令所述超导量子比特等概率被投影到自旋
x
或者自旋
y
的两个本征态上，使得所述一维
SSH
模型链的系统状态不在自旋
z
本征态上，进行时间演化；
[0013]重复对所述一维
SSH
模型链上的任意一个超导量子比特进行自旋
x
或者自旋
y
方向上的测量，得到一条所述超导量子比特的自旋
x
或者自旋
y
方向的期望值随时间的变化曲线
。
[0014]所述通过查看所述超导量子比特时域演化对应的频率成分来标定所述一维
SSH
模型链的能谱图，具体包括：
[0015]根据所述一维
SSH
模型链的基态具有偶宇称的特性和测量投影效果，对所述超导量子比特链系统进行非平衡演化，并追踪所述超导量子比特自旋
x
或者自旋
y
方向期望值的时间演化；
[0016]对期望值曲线进行傅里叶变换，得到时域演化对应频谱，通过查看所述超导量子比特时域演化对应的频率成分来标定所述一维
SSH
模型链的能谱图
。
[0017]有益效果
[0018]由于采用了上述的技术方案，本专利技术与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：本专利技术的整个感知过程依靠测量实现对基态系统的扰动，也是靠测量提取出了能级和边界传输特征，整个过程涉及操作
、
测量极少，甚至只需要涉及单个超导量子比特，即可实现了对整个系统信息的感知
。
这种方法不仅可以最小化退相干的引入，还可以简化实验过程，为使用超导量子比特模拟大型拓扑系统开辟了新的可能性，同时显著降低了相应的成本
。
附图说明
[0019]图1是本专利技术实施方式中一维
SSH
模型链的结构示意图；
[0020]图2是本专利技术实施方式中一维
SSH
模型链量子模拟测量淬火原理图；
[0021]图3是
SSH
模型测量淬火动态演化及第一个量子比特的频域演化示意图；
[0022]图4是测量淬火感知
SSH
模型能级信息图；
[0023]图5是测量淬火展示
SSH
模型边界传输特性图
。
具体实施方式
[0024]下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术
。
应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围
。
此外应理解，在阅读了本专利技术讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本专利技术作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围
。
[0025]本专利技术的实施方式涉及一种基于测量淬火的
SSH
模型量子模拟信息传感方法，包括以下本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于测量淬火的
SSH
模型量子模拟信息传感方法，其特征在于，包括以下步骤：构建一维
SSH
模型链，所述一维
SSH
模型链的基态具有偶宇称的特性；对所述一维
SSH
模型链上的任意一个超导量子比特进行自旋
x
或者自旋
y
方向测量，将整个一维
SSH
模型链从稳定的基态塌缩到不稳定的半激发态，得到一条所述超导量子比特自旋
x
或者自旋
y
方向的期望值随时间的变化曲线，通过查看所述超导量子比特时域演化对应的频率成分来标定所述一维
SSH
模型链的能谱图
。2.
根据权利要求1所述的基于测量淬火的
SSH
模型量子模拟信息传感方法，其特征在于，所述一维
SSH
模型链包括偶数个依次耦合连接的超导量子比特，所述超导量子比特根据其所处的位置被分为两类，其中，处在奇数位置上的超导量子比特为第一类超导量子比特，处在偶数位置上的超导量子比特为第二类超导量子比特；所述超导量子比特设置有读出谐振腔和
XY
控制线
。3.
根据权利要求2所述的基于测量淬火的
SSH
模型量子模拟信息传感方法，其特征在于，一个所述第一类超导量子比特和一个所述第二类超导量子比特组成一个原胞，所述原胞内的耦合强度相同，所述原胞间的耦合强度相同
。4.
根据权利要求1所述的基于测量淬火的
SSH
模型量子模拟信息传感方法，其特征在于，所述对所述一维
SSH
模型链上的任意一个超导量子比特进行自旋
x
或者自旋
y<...

【专利技术属性】
技术研发人员：林志荣，季波，王一凡，包大强，高万鹏，
申请(专利权)人：中国科学院上海微系统与信息技术研究所，
类型：发明
国别省市：