【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及量子计算，特别是涉及一种超导量子芯片的态泄露压制方法、装置、芯片及介质。
技术介绍
1、超导量子计算机中的可调谐耦合器连接两个量子比特，通过打开和关闭之间的耦合执行量子计算。量子比特通常是不稳定的，为了维持逻辑量子比特的准确性，通过量子纠错实现。由于量子比特之间的能级差较小，在量子比特调控过程中，会存在量子态从参与量子运算的量子计算态泄漏到不参与量子运算的非量子计算态。以耦合器和量子比特来说，耦合器与量子比特的耦合较强，若量子计算态和非量子计算态以单光子进行量子态交换过程中，量子态容易泄露到耦合器的激发态中，最终导致量子态的态泄露，从而增加量子计算过程中的错误率。
2、因此，如何减少量子计算过程中的态泄露进而导致的错误率是本领域技术人员亟需要解决的。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种超导量子芯片的态泄露压制方法、装置、芯片及介质，以解决在量子比特调控过程中由量子计算态泄漏到非量子计算态导致的态泄露，进而增加量子计算过程的错误率的技术问题。
2、为解决上述技术问题，本专利技术提供一种超导量子芯片，包括量子组合器件、超导腔和控制器，其中，所述量子组合器件的器件个数至少包括两个；
3、所述超导腔耦合连接所述量子组合器件的目标器件；所述量子组合器件的各器件之间耦合连接；
4、所述控制器连接所述目标器件；
5、所述控制器用于确定所述目标器件形成的能级的目标非量子计算态；获取所述超导腔的共振频率和所述目标非量
6、一方面，所述量子组合器件至少包括第一量子比特和耦合器；
7、所述第一量子比特耦合连接所述耦合器，所述超导腔分别耦合连接所述第一量子比特和所述耦合器；
8、所述控制器分别连接所述第一量子比特和所述耦合器。
9、另一方面，所述量子组合器件还包括第二量子比特；
10、所述第二量子比特耦合连接所述耦合器，所述超导腔耦合连接所述第二量子比特；
11、所述控制器还连接所述第二量子比特；
12、所述控制器还用于确定所述目标非量子计算态的类型，根据所述目标非量子计算态的类型确定所述超导腔的激发原子类型，以便于所述超导腔根据所述激发原子类型和共振频率对所述目标非量子计算态进行激发衰减至对应的基态。
13、另一方面，所述量子组合器件至少包括第三量子比特和第四量子比特；
14、所述第三量子比特耦合连接所述第四量子比特，所述超导腔分别耦合连接所述第三量子比特和所述第四量子比特；
15、所述控制器分别连接所述第三量子比特和所述第四量子比特。
16、为解决上述技术问题，本专利技术还提供一种量子计算机，包括稀释制冷机、测控系统以及上述所述的超导量子芯片。
17、为解决上述技术问题，本专利技术还提供一种超导量子芯片的态泄露压制方法，应用于包括量子组合器件、超导腔和控制器的超导量子芯片，其中，所述量子组合器件的器件个数至少包括两个；所述超导腔耦合连接所述量子组合器件的目标器件；所述量子组合器件的各器件之间耦合连接；所述控制器连接所述目标器件；所述方法包括：
18、确定所述目标器件形成的能级的目标非量子计算态；
19、获取所述超导腔的共振频率和所述目标非量子计算态的目标器件的频率；
20、将所述目标非量子计算态对应的目标器件的频率进行调节，使之调节后的目标器件的频率之和与所述共振频率之间的差值满足预设范围，以便于所述超导腔根据所述共振频率对所述目标非量子计算态进行激发衰减至对应的基态，实现对所述目标非量子计算态的态泄露压制。
21、一方面，所述超导腔的共振频率的获取过程，包括：
22、获取光子波长；
23、将所述光子波长的一半波长作为所述超导腔的波长；
24、通过波速、所述超导腔的波长与频率关系确定所述超导腔的共振频率。
25、另一方面，使之调节后的目标器件的频率之和与所述共振频率之间的差值满足预设范围，包括：
26、获取所述目标非量子计算态对应的激发态内调节后的目标器件的频率；
27、将各调节后的目标器件的频率进行加和处理得到第一频率；
28、判断所述第一频率是否与所述共振频率相同；
29、若相同，则确定调节后的目标器件的频率之和达到与所述共振频率相同，且调节后的目标器件的频率之和与所述共振频率之间的差值满足所述预设范围；
30、若不同，则判断所述第一频率与所述共振频率的差值是否小于或等于预设频率，其中，所述预设频率为所述预设范围内的最大值；
31、若小于或者等于预设频率，则确定调节后的目标器件的频率之和与所述共振频率之间的差值满足所述预设范围。
32、另一方面，将所述目标非量子计算态对应的目标器件的频率进行调节，包括：
33、当所述目标非量子计算态对应的目标器件的频率之和与所述共振频率之间的差值未满足所述预设范围的情况下，且在所述目标器件包含耦合器时，生成控制所述耦合器的第一频率控制信号；
34、通过偏置线将所述第一频率控制信号加载至与所述耦合器的电流以生成调节后的第一电流值；
35、根据调节后的第一电流值对所述耦合器进行频率调整得到调整后的耦合器频率，并返回至所述将各调节后的目标器件的频率进行加和处理得到第一频率的步骤。
36、另一方面，将所述目标非量子计算态对应的目标器件的频率进行调节，包括：
37、当所述目标非量子计算态对应的目标器件的频率之和与所述共振频率之间的差值未满足所述预设范围的情况下，且在所述目标器件包含量子比特时，生成控制所述量子比特的第二频率控制信号；
38、通过偏置线将所述第二频率控制信号加载至与所述量子比特的电流以生成调节后的第二电流值；
39、根据调节后的第二电流值对所述量子比特进行频率调整得到调整后的量子比特频率，并返回至所述将各调节后的目标器件的频率进行加和处理得到第一频率的步骤。
40、另一方面，所述控制器还连接所述超导腔，在所述目标非量子计算态对应的目标器件的频率之和与所述共振频率之间的差值未满足所述预设范围时，还包括：
41、判断所述共振频率是否大于所述目标器件的频率之和；
42、若大于，则确定所述共振频率的调整策略为下降调整策略；
43、获取所述光子波长的第一预设倍数波长，其中，所述第一预设倍数波长大于所述一半波长，且第一预设倍数小于1；
44、将所述第一预设倍数波长作为所述超导腔的调整后的波长；
45、通过本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种超导量子芯片，其特征在于，包括量子组合器件、超导腔和控制器，其中，所述量子组合器件的器件个数至少包括两个；
2.根据权利要求1所述的超导量子芯片，其特征在于，所述量子组合器件至少包括第一量子比特和耦合器；
3.根据权利要求2所述的超导量子芯片，其特征在于，所述量子组合器件还包括第二量子比特；
4.根据权利要求1所述的超导量子芯片，其特征在于，所述量子组合器件至少包括第三量子比特和第四量子比特；
5.一种量子计算机，其特征在于，包括稀释制冷机、测控系统以及权利要求1至4任意一项所述的超导量子芯片。
6.一种超导量子芯片的态泄露压制方法，其特征在于，应用于包括量子组合器件、超导腔和控制器的超导量子芯片，其中，所述量子组合器件的器件个数至少包括两个；所述超导腔耦合连接所述量子组合器件的目标器件；所述量子组合器件的各器件之间耦合连接；所述控制器连接所述目标器件；所述方法包括：
7.根据权利要求6所述的超导量子芯片的态泄露压制方法，其特征在于，所述超导腔的共振频率的获取过程，包括：
8.根据权利要求
9.根据权利要求8所述的超导量子芯片的态泄露压制方法，其特征在于，将所述目标非量子计算态对应的目标器件的频率进行调节，包括：
10.根据权利要求8所述的超导量子芯片的态泄露压制方法，其特征在于，将所述目标非量子计算态对应的目标器件的频率进行调节，包括：
11.根据权利要求8所述的超导量子芯片的态泄露压制方法，其特征在于，所述控制器还连接所述超导腔，在所述目标非量子计算态对应的目标器件的频率之和与所述共振频率之间的差值未满足所述预设范围时，还包括：
12.根据权利要求8所述的超导量子芯片的态泄露压制方法，其特征在于，所述控制器还连接所述超导腔，在所述目标非量子计算态对应的目标器件的频率之和与所述共振频率之间的差值未满足所述预设范围时，还包括：
13.根据权利要求6至12任意一项所述的超导量子芯片的态泄露压制方法，其特征在于，所述超导腔根据所述共振频率对所述目标非量子计算态进行激发衰减至对应的基态，包括：
14.根据权利要求13所述的超导量子芯片的态泄露压制方法，其特征在于，所述目标非量子计算态的目标器件包括第一器件和第二器件时，所述超导腔根据所述共振频率对所述目标非量子计算态进行激发衰减至对应的基态，包括：
15.根据权利要求14所述的超导量子芯片的态泄露压制方法，其特征在于，获取所述超导腔同时激发所述目标非量子计算态对应的目标器件的有效耦合强度，包括：
16.根据权利要求15所述的超导量子芯片的态泄露压制方法，其特征在于，在所述第一器件和所述第二器件对应的频率加和处理得到的第一频率与所述共振频率的差值大于预设频率之后，还包括：
17.根据权利要求6所述的超导量子芯片的态泄露压制方法，其特征在于，确定所述目标器件形成的能级的目标非量子计算态，包括：
18.根据权利要求17所述的超导量子芯片的态泄露压制方法，其特征在于，在所述能级图内根据所述源泄露量子计算态与各非量子计算态之间的能量间距确定对应的所述目标非量子计算态，包括：
19.根据权利要求14所述的超导量子芯片的态泄露压制方法，其特征在于，在所述超导腔同时激发所述目标非量子计算态对应的器件时，还包括：
20.根据权利要求14所述的超导量子芯片的态泄露压制方法，其特征在于，所述超导腔在无驱动的情况下根据所述共振频率对所述目标非量子计算态进行激发衰减至对应的基态，且在所述超导腔激发衰减前对应的光子数量小于1。
21.根据权利要求9或10所述的超导量子芯片的态泄露压制方法，其特征在于，在通过偏置线将第一频率控制信号或者第二频率控制信号加载至对应的耦合器或量子比特的电流时，所述超导腔的共振频率固定，且无需所述超导腔的偏置线控制。
22.一种超导量子芯片的态泄露压制装置，其特征在于，应用于包括量子组合器件、超导腔和控制器的超导量子芯片，其中，所述量子组合器件的器件个数至少包括两个；所述超导腔耦合连接所述量子组合器件的目标器件；所述量子组合器件的各器件之间耦合连接；所述控制器连接所述目标器件；所述装置包括：
23.一种超导量子芯片的态泄露压制设备，其特征在于，包括：
24.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求6至...
【技术特征摘要】
1.一种超导量子芯片，其特征在于，包括量子组合器件、超导腔和控制器，其中，所述量子组合器件的器件个数至少包括两个；
2.根据权利要求1所述的超导量子芯片，其特征在于，所述量子组合器件至少包括第一量子比特和耦合器；
3.根据权利要求2所述的超导量子芯片，其特征在于，所述量子组合器件还包括第二量子比特；
4.根据权利要求1所述的超导量子芯片，其特征在于，所述量子组合器件至少包括第三量子比特和第四量子比特；
5.一种量子计算机，其特征在于，包括稀释制冷机、测控系统以及权利要求1至4任意一项所述的超导量子芯片。
6.一种超导量子芯片的态泄露压制方法，其特征在于，应用于包括量子组合器件、超导腔和控制器的超导量子芯片，其中，所述量子组合器件的器件个数至少包括两个；所述超导腔耦合连接所述量子组合器件的目标器件；所述量子组合器件的各器件之间耦合连接；所述控制器连接所述目标器件；所述方法包括：
7.根据权利要求6所述的超导量子芯片的态泄露压制方法，其特征在于，所述超导腔的共振频率的获取过程，包括：
8.根据权利要求7所述的超导量子芯片的态泄露压制方法，其特征在于，使之调节后的目标器件的频率之和与所述共振频率之间的差值满足预设范围，包括：
9.根据权利要求8所述的超导量子芯片的态泄露压制方法，其特征在于，将所述目标非量子计算态对应的目标器件的频率进行调节，包括：
10.根据权利要求8所述的超导量子芯片的态泄露压制方法，其特征在于，将所述目标非量子计算态对应的目标器件的频率进行调节，包括：
11.根据权利要求8所述的超导量子芯片的态泄露压制方法，其特征在于，所述控制器还连接所述超导腔，在所述目标非量子计算态对应的目标器件的频率之和与所述共振频率之间的差值未满足所述预设范围时，还包括：
12.根据权利要求8所述的超导量子芯片的态泄露压制方法，其特征在于，所述控制器还连接所述超导腔，在所述目标非量子计算态对应的目标器件的频率之和与所述共振频率之间的差值未满足所述预设范围时，还包括：
13.根据权利要求6至12任意一项所述的超导量子芯片的态泄露压制方法，其特征在于，所述超导腔根据所述共振频率对所述目标非量子计算态进行激发衰减至对应的基态，包括：
14.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：王辉，李勇，于晓艳，刘强，
申请(专利权)人：山东云海国创云计算装备产业创新中心有限公司，
类型：发明
国别省市：
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