[发明专利]用于量子位状态读出的系统、方法以及装置

权利要求书

1.一种超导读出系统，包括：

一个计算量子位；

一个测量器件，该测量器件用于测量该计算量子位的一种状态；

一个第一锁存量子位，该第一锁存量子位包括由超导材料的环路形成的一个量子位环路以及使该量子位环路间断的一个复合的约瑟夫逊结，其中该复合的约瑟夫逊结是由一个超导材料的闭合环路形成的，该闭合环路被至少两个约瑟夫逊结间断；以及

一个第一时钟信号输入结构，该结构被配置为将多个时钟信号通信性耦连到该第一锁存量子位的复合的约瑟夫逊结上；

其中该计算量子位与该测量器件中的至少一个被配置为通信性地耦连到该第一锁存量子位上，这样使该第一锁存量子位介导在该计算量子位与该测量器件之间的通信性耦连。

2.如权利要求1所述的超导读出系统，其中该计算量子位是选自下组的一个超导量子位，该组的构成为：一个超导通量量子位、一个超导电荷量子位、一个超导相位量子位、以及一个超导混合量子位。

3.如权利要求1所述的超导读出系统，其中该测量器件包括一个磁强计。

4.如权利要求1所述的超导读出系统，其中在该第一锁存量子位与该计算量子位以及该测量器件中的至少一个之间的通信性耦连包括电感性耦连。

5.如权利要求1所述的超导读出系统，其中该第一时钟信号输入结构被配置为在一个大致绝热的频率上耦连一个时钟信号。

6.如权利要求5所述的超导读出系统，其中该绝热的频率是低于约20GHz。

7.如权利要求1所述的超导读出系统，其中一个大致恒定的时钟信号被施加到该第一锁存量子位的复合的约瑟夫逊结上并且将该复合的约瑟夫逊结中的至少两个约瑟夫逊结的参数选择为使得被耦连到该第一锁存量子位的量子位环路上的一个信号产生一个具有更大幅值的对应的信号，该对应的信号是从该第一锁存量子位的量子位环路上进行耦连的。

8.如权利要求1所述的超导读出系统，进一步包括至少一个额外的锁存量子位，该量子位被配置为与该第一锁存量子位串联地通信性耦连，其中该计算量子位被配置为通信性耦连到该第一锁存量子位上并且该测量器件被配置为通信性耦连到该至少一个额外的锁存量子位上，这样使该第一锁存量子位以及该至少一个额外的锁存量子位二者介导在该计算量子位与该测量器件之间的通信性耦连。

9.如权利要求8所述的超导读出系统，其中该第一锁存量子位以及该至少一个额外的锁存量子位各自被配置为通信性耦连到一个对应的绝热时钟信号线上。

10.一种超导读出系统，包括：

多个计算量子位；

一个测量器件，该测量器件用于测量这些计算量子位中的至少一个的一种状态；以及

一个移位寄存器，该移位寄存器包括多个单独的寄存器，其中至少一个寄存器被配置为通信性耦连到每个计算量子位上，并且至少一个寄存器被配置为通信性耦连到该测量器件上。

11.如权利要求10所述的超导读出系统，其中这些计算量子位中的至少一个是选自下组的一个超导量子位，该组的构成为：一个超导通量量子位、一个超导电荷量子位、一个超导相位量子位、以及一个超导混合量子位。

12.如权利要求10所述的超导读出系统，其中该测量器件包括一个磁强计。

13.如权利要求10所述的超导读出系统，其中该移位寄存器包括一个超导移位寄存器。