多层结构的量子计算架构制造技术

技术编号:41156154 阅读:22 留言:0更新日期:2024-04-30 18:20
一种多层结构的量子计算架构,特别适用于冷原子量子比特和超导量子比特等多种量子计算物理体系。该架构引入机动纠缠层和中介比特层,通过基于波形调制脉冲和具有量子比特实际性质自适应过程的两比特和多比特逻辑门,实现了物理比特层与中介比特层之间高保真度的纠缠。在冷原子量子计算体系中,利用机械移动中介比特的方式,避免了对物理比特进行直接移动可能导致的量子信息破坏,有效地实现了远距离量子比特之间的纠缠,在超导量子计算体系中,通过中介比特转移纠缠的方式,解决了比特之间通过谐振腔耦合所面临的带宽限制的问题,是一种多层次、高度灵活的量子计算架构,对实现可扩展的量子计算平台有重要意义。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及量子计算领域,具体是利用多层结构实现的可扩展量子比特体系构筑方法,适用于冷原子量子比特和超导量子比特等多种量子计算物理体系。


技术介绍

1、在构建量子计算机的过程中,平衡比特的相干性、连通性和控制性是一个突出的挑战。在主流的超导量子计算体系中,为了实现远距离的耦合,需要通过微波谐振腔与物理比特频率的调整,实现二者之间的共振,从而进行有效的相互作用。然而为了避免串扰,每个物理比特需占用一定的频率范围,这在很大程度上限制了超导量子比特体系进一步扩大平台尺寸的可能性。里德堡原子作为极具前景的新兴量子平台,其两比特量子受控非门保真度有望超越99.9%,为构建大规模的中性原子量子比特平台提供了可能性。然而,为了实现通用量子计算,需要解决由里德堡阻塞作用中有限力程带来的连通性问题,这在构造纠错计算中的非clifford门等方面至关重要,目前采用的主要方案是可重构原子阵列量子处理器(引自论文an atom-by-atom assembler of defect-free arbitrary two-dimensional atomic arrays,作者d本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种多层结构的量子计算架构,其特征在于利用中介比特的中继传递纠缠,从而实现远距离比特之间的逻辑门,对于冷原子量子比特体系包括以下步骤:

2.一种多层结构的量子计算架构,其特征在于利用中介比特的中继传递纠缠,从而实现远距离比特之间的逻辑门,对于冷原子量子比特体系包括以下步骤:

3.根据权利要求1或2所述的波形调制的脉冲,其特征在于,用于构建具有量子比特实际性质自适应过程的高保真度两比特和多比特逻辑门,包含了失谐情况下调制驱动和近共振调制驱动,实际中量子比特的物理状况与设计量子逻辑门驱动波形的理想情况会存在区别,但调制驱动波形得益于按照完备函数基展开因而具有很大自...

【技术特征摘要】

1.一种多层结构的量子计算架构,其特征在于利用中介比特的中继传递纠缠,从而实现远距离比特之间的逻辑门,对于冷原子量子比特体系包括以下步骤:

2.一种多层结构的量子计算架构,其特征在于利用中介比特的中继传递纠缠,从而实现远距离比特之间的逻辑门,对于冷原子量子比特体系包括以下步骤:

3.根据权利要求1或2所述的波形调制的脉冲,其特征在于,用于构建具有量子比特实际性质自适应过程的高保真度两比特和多比特逻辑门,包含了失谐情况下调制驱动和近共振调制驱动,实际中量子比特的物理状况与...

【专利技术属性】
技术研发人员:孙远范夏阳王鑫宋屹
申请(专利权)人:中国科学院上海光学精密机械研究所
类型:发明
国别省市:

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