【技术实现步骤摘要】
本申请涉及量子计算机，特别是涉及一种半导体量子芯片的测控系统及量子计算机。
技术介绍
1、在众多量子计算物理体系中，因与传统cmos工业制造工艺的兼容性、超长的量子相干特性以及潜在超过1.5k以上温区应用的可能性等独特优势，硅基自旋量子比特是国际公认的未来有望实现可扩展大规模实用化通用量子计算的物理体系之一。
2、硅基自旋量子比特的自旋态难以通过直接测量得到，目前国际上比较通用的测量方案是利用电荷探测器与量子比特之间的耦合作用，采用电荷-自旋转换机制，将量子点中电子自旋状态的变化信息，转化为近邻的电荷探测器中的输运电阻变化，从而实现硅基自旋量子比特的自旋态信息探测。
3、然而，该方案也存在明显的弊端，比如室温下利用放大器以及高精度信号采集设备，测量电荷探测器通常需要30μs-1ms的积分时间；直流信号传输线路自身寄生电容和电荷探测器较大的输运电阻所构成的rc滤波电路，将系统的测量带宽限制在0-10khz量级，较低的系统测量带宽，也无法有效降低测控系统和量子芯片上的1/f噪声影响；而自旋量子比特的初始化和操控均为纳秒或微秒级尺度，上述较为缓慢的读取方式极大地限制了硅基自旋量子比特的读出速度。
技术实现思路
1、本申请提供一种半导体量子芯片的测控系统及量子计算机，解决现有技术中对半导体量子芯片上的量子点的读取速度慢的问题，提高了测量效率。
2、本申请一方面提供一种半导体量子芯片的测控系统，包括：
3、位于第一温区的射频源，用于输出读取半导
4、位于第二温区的谐振读取单元，用于传输所述第一微波信号至半导体量子芯片上感应量子点的栅极，接收并转发所述栅极反射输出的携带所述量子点信息的第二微波信号；
5、位于所述第一温区的测量设备，通过线路接收并测量所述第二微波信号；
6、其中，所述半导体量子芯片工作于所述第二温区，所述第一温区的温度大于所述第二温区的温度；所述谐振读取单元的阻抗与所述感应量子点的阻抗匹配。
7、如上所述的半导体量子芯片的测控系统，优选的，所述谐振读取单元包括：
8、第一电感，所述第一电感的第一端接收所述第一微波信号，所述第一电感的第二端输出所述第一微波信号；
9、第一电容，所述第一电容的第一端连接所述第一电感的第一端，所述第一电容的第二端接收第一电压信号；
10、其中，所述第一电容的电容值通过所述第一电压信号调节。
11、如上所述的半导体量子芯片的测控系统，优选的，还包括第一耦合器；
12、所述第一耦合器的输入端用于接收所述第一微波信号所述第一耦合器的输出端用于将所述第一微波信号传输至所述感应量子点的栅极并接收所述栅极反射输出的第二微波信号；
13、所述第一耦合器的耦合端用于输出所述第二微波信号。
14、如上所述的半导体量子芯片的测控系统，优选的，还包括位于所述第一温区的滤波器，用于对所述第一微波信号和所述第二微波信号进行滤波处理。
15、如上所述的半导体量子芯片的测控系统，优选的，还包括位于第三温区的衰减器件，用于对所述第一微波信号进行衰减并传输至所述谐振读取单元；
16、所述第三温区的温区低于所述第一温区的温区且高于所述第二温区的温度。
17、如上所述的半导体量子芯片的测控系统，优选的，还包括位于所述第三温区的放大器，用于对所述谐振读取单元耦合输出的第二微波信号进行放大处理，并将处理后的第二微波信号传输至所述测量设备。
18、如上所述的半导体量子芯片的测控系统，优选的，还包括位于所述第一温区的混频器，用于对所述第二微波信号进行混频处理获得携带所述量子点信息的中频信号，并将所述中频信号传输至所述测量设备。
19、如上所述的半导体量子芯片的测控系统，优选的，还包括位于第一温区的第二耦合器；
20、所述第二耦合器的输入端接收所述第一微波信号，所述第二耦合器的输出端输出所述第一微波信号，所述第二耦合器的耦合端输出第一本振信号至所述混频器。
21、如上所述的半导体量子芯片的测控系统，优选的，所述测量设备包括数据采集卡。
22、本申请另一方面提供一种量子计算机，包括任一项上述的半导体量子芯片的测控系统及半导量子芯片，所述测控系统用于对所述半导体量子芯片进行测量。
23、与现有技术相比，本申请提出了一种采用射频反射读取技术对半导体量子芯片进行测量的系统，通过在半导体量子芯片和射频源之间设置与半导体量子芯片上的感应量子点的阻抗相等的谐振读取单元实时反馈感应量子点的电荷变化；且第一微波信号和第二微波信号均为高频微波信号，频率为在吉赫兹频段，射频源、测量设备与半导体量子芯片之间的谐振读取单元也采用高频信号链路。微波信号在高频信号链路中传输速度快，带宽大，且系统噪声低，提高了对半导体量子芯片上量子点测量的测量速度和测量带宽。
24、本申请提供的量子计算机包括上述半导体量子芯片的测控系统，因此具有相同的有益效果，在此不再赘述。
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1.一种半导体量子芯片的测控系统，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的半导体量子芯片的测控系统，其特征在于，所述谐振读取单元包括：
3.如权利要求2所述的半导体量子芯片的测控系统，其特征在于，还包括第一耦合器；
4.如权利要求1所述的半导体量子芯片的测控系统，其特征在于，还包括位于所述第一温区的滤波器，用于对所述第一微波信号和所述第二微波信号进行滤波处理。
5.如权利要求1所述的半导体量子芯片的测控系统，其特征在于，还包括位于第三温区的衰减器件，用于对所述第一微波信号进行衰减并传输至所述谐振读取单元；
6.如权利要求5所述的半导体量子芯片的测控系统，其特征在于，还包括位于所述第三温区的放大器，用于对所述谐振读取单元耦合输出的第二微波信号进行放大处理，并将处理后的第二微波信号传输至所述测量设备。
7.如权利要求1所述的半导体量子芯片的测控系统，其特征在于，还包括位于所述第一温区的混频器，用于对所述第二微波信号进行混频处理获得携带所述量子点信息的中频信号，并将所述中频信号传输至所述测量设备。
8
9.如权利要求1所述的半导体量子芯片的测控系统，其特征在于，所述测量设备包括数据采集卡。
10.一种量子计算机，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的半导体量子芯片的测控系统及半导量子芯片，所述测控系统用于对所述半导体量子芯片进行测量。
...【技术特征摘要】
1.一种半导体量子芯片的测控系统，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的半导体量子芯片的测控系统，其特征在于，所述谐振读取单元包括：
3.如权利要求2所述的半导体量子芯片的测控系统，其特征在于，还包括第一耦合器；
4.如权利要求1所述的半导体量子芯片的测控系统，其特征在于，还包括位于所述第一温区的滤波器，用于对所述第一微波信号和所述第二微波信号进行滤波处理。
5.如权利要求1所述的半导体量子芯片的测控系统，其特征在于，还包括位于第三温区的衰减器件，用于对所述第一微波信号进行衰减并传输至所述谐振读取单元；
6.如权利要求5所述的半导体量子芯片的测控系统，其特征在于，还包括位于所述第三温区的放大器，用于对所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：请求不公布姓名，请求不公布姓名，请求不公布姓名，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：新型
国别省市：
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