【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于量子计算，具体涉及一种用于量子操控的微波脉冲调整方法及其装置。
技术介绍
1、量子比特是量子计算机的基本构建单元，它类似于经典计算机中的二进制位。每个量子比特可以处于两个可能的状态（0或1）的叠加态，这种叠加态是量子计算机能够超越经典计算机的关键所在。超导量子比特利用超导体的特殊性质，在超低温环境下工作，以实现量子比特的精确控制和测量。超导量子比特使用超导电路来实现量子比特。超导电路是由超导材料和其它传输线组成的电路，其中超导材料能够在超低温下表现出零电阻和完美的电流传输能力。通过在超导电路中引入超导量子元件，例如超导量子点、超导谐振器等，可以实现对量子比特的控制和读取。
2、为了实现对超导量子比特的读取，需要精确地控制微波脉冲从而来操控和读取量子比特。而微波脉冲的关键特征，如频率、脉宽、相位、功率等，是微波脉冲的关键参数，决定了脉冲的特性，也决定了对量子比特的操控和读取是否顺利。
3、传统的脉冲整形方式，一般采用模拟方案实现，包括，时间调整，通过光纤延迟线实现，以光纤的长短，来调节时间延迟的多少，这造成了调节范围受光纤长度限制，并且需要电光转换环节，增加了成本和能量损耗的缺点；相位调整，通过模拟移相器实现，通过控制模拟延迟器件，从而实现相位调整，这导致了相位调整通常对温度变化敏感，工作温度的变化，会引起相位调整精度的显著变差，并且调节步进，受数控移相器的位数决定，无法实现精确调节。
技术实现思路
1、本专利技术目的之一在于提供一种用于量子操控
2、本专利技术通过下述技术方案实现，一种用于量子操控的微波脉冲调整方法包括以下步骤：
3、s100、波形发生器产生第一控制脉冲，输入高速adc器件中进行采样；s200、对高速adc采样后的第一控制脉冲的起始时间进行调整；s300、将经过调整后的第一控制脉冲进行相位调制处理生成第二控制脉冲；s400、将第二控制脉冲经过dac器件转换后输出。
4、进一步地，还可包括，采用分数阶farrow滤波器，调整经过dac器件转换后输出的控制脉冲，从而实现小于1个采样周期内的信号相位调整。
5、进一步地，第一控制脉冲可以为1路rf信号，信号频率可以为1.1ghz~1.6ghz，信号功率可以为-80dbm~0dbm。
6、进一步地，高速adc器件可以为12位，采样率可以为2gsps的高速adc，采样点时间分辨率可以为0.5ns。
7、进一步地，起始时间进行调整，可以采用fpga实现；其中，fpga接收外部输入延时时间，fpga的内部设置有延时计数器，通过延时计数器的位数，决定最大延时长度；可以通过fpga存储模式对第一控制脉冲数据进行存储；可以采用fpga延迟算法对第一控制脉冲的起始时间进行调整。
8、进一步地，fpga存储模式可以用于存储最大100us脉宽的完整第一控制脉冲数据；所述fpga延迟算法可以包括，每延时1个采样周期实现步进0.5ns的延时可调。
9、进一步地，相位调制处理包括，通过数值算法相位补偿，实现对第一控制脉冲的相位调整；其中，以第一控制脉冲信号为 f（ t），产生1个相位延迟 t0，用快速傅里叶变换将第一控制脉冲信号变化到频域，之后再乘相位修正因子： e jwt；其中， e为自然常数； j为虚数单位； w为第一控制脉冲信号的相位角； t为相位延迟时间。
10、进一步地，dac的输出的频率为1.1ghz~1.6ghz，功率为-10dbm。
11、本专利技术另一方面还提供了一种用于量子操控的微波脉冲调整装置，微波脉冲调整的装置包括，采样模块、起始时间调整模块、相位调制模块以及dac转换模块。
12、其中，采样模块被配置为波形发生器产生第一控制脉冲，输入高速adc中进行采样；起始时间调整模块和采样模块相连接，被配置为对高速adc采样后的第一控制脉冲的起始时间进行调整；相位调制模块和起始时间调整模块相连接，被配置为将经过调整后的第一控制脉冲进行相位调制处理生成第二控制脉冲；dac转换模块和相位调制模块相连接，被配置为将第二控制脉冲经过dac器件转换后输出。
13、进一步地，述微波脉冲调整装置还可以包括，farrow滤波模块；farrow滤波模块和dac转换模块相连接，被配置为采用分数阶farrow滤波器，调整经过dac转换模块转换后输出的控制脉冲，从而实现小于1个采样周期内的信号相位调整。
14、本专利技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
15、1、本专利技术通过高速adc、fpga以及dac器件并配合功率调整模块，从而实现了全数字化脉冲调整，提高了脉冲调整的精确度，同时通过采用数字元器件取代了原有技术中的通过光纤延迟线以光纤的长短，来调节时间延迟的多少，使得调节范围不再受到光纤长度限制，并且无需电光转换环节，降低了成本和能量损耗；
16、2、本专利技术通过fpga延迟算法，实现脉冲起始时间调整，同时通过fpga脉宽调整算法，实现脉冲宽度调整，并且利用fpga自带的存储模式实现对脉冲数据的存储，能够更方便地操控和读取量子比特；
17、3、本专利技术通过数值算法进行相位补偿，从而实现输出相位调整，实现了相位调整的数字化，消除了现有技术中工作温度的变化导致的起相位调整精度的显著变差，并且能够实现对步进的精确调节。
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1.一种用于量子操控的微波脉冲调整方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的用于量子操控的微波脉冲调整方法，其特征在于，所述微波脉冲调整方法还包括，采用分数阶Farrow滤波器，调整经过DAC器件转换后输出的控制脉冲，从而实现小于1个采样周期内的信号相位调整。
3.根据权利要求1所述的用于量子操控的微波脉冲调整方法，其特征在于，所述第一控制脉冲为1路RF信号，信号频率为1.1GHz~1.6GHz，信号功率为-80dBm~0dBm。
4.根据权利要求1中任意一项所述的用于量子操控的微波脉冲调整方法，其特征在于，所述高速ADC器件为12位，采样率为2Gsps的高速ADC，采样点时间分辨率为0.5ns。
5.根据权利要求1中任意一项所述的用于量子操控的微波脉冲调整方法，其特征在于，所述起始时间进行调整，采用FPGA实现，FPGA接收外部输入延时时间，FPGA的内部设置有延时计数器，通过延时计数器的位数，决定最大延时长度；
6.根据权利要求5所述的用于量子操控的微波脉冲调整方法，其特征在于，所述FPGA存储模式用
7.根据权利要求1所述的用于量子操控的微波脉冲调整方法，其特征在于，所述相位调制处理包括，通过数值算法相位补偿，实现对第一控制脉冲的相位调整；
8.根据权利要求1所述的用于量子操控的微波脉冲调整方法，其特征在于，所述DAC的输出的频率为1.1GHz~1.6GHz，功率为-10dBm。
9.一种用于量子操控的微波脉冲调整装置，其特征在于，所述微波脉冲调整的装置包括，
10.根据权利要求9所述的用于量子操控的微波脉冲调整装置，其特征在于，所述微波脉冲调整装置还包括，Farrow滤波模块；
...【技术特征摘要】
1.一种用于量子操控的微波脉冲调整方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的用于量子操控的微波脉冲调整方法，其特征在于，所述微波脉冲调整方法还包括，采用分数阶farrow滤波器，调整经过dac器件转换后输出的控制脉冲，从而实现小于1个采样周期内的信号相位调整。
3.根据权利要求1所述的用于量子操控的微波脉冲调整方法，其特征在于，所述第一控制脉冲为1路rf信号，信号频率为1.1ghz~1.6ghz，信号功率为-80dbm~0dbm。
4.根据权利要求1中任意一项所述的用于量子操控的微波脉冲调整方法，其特征在于，所述高速adc器件为12位，采样率为2gsps的高速adc，采样点时间分辨率为0.5ns。
5.根据权利要求1中任意一项所述的用于量子操控的微波脉冲调整方法，其特征在于，所述起始时间进行调整，采用fpga实现，f...
【专利技术属性】
技术研发人员：邹小波，许凡，林海川，曾耿华，
申请(专利权)人：成都中微达信科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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