[发明专利]使用时间相关切换在微波域中路由量子信号

说明书

技术涉及配置超导路由器。超导路由器以第一模式操作。端口被配置为在第一模式中处于反射以反射信号。超导路由器以第二模式操作。给定的一对端口连接在一起并且在第二模式中处于传输，使得允许信号在给定的一对端口之间通过。

背景技术

本发明涉及超导电子器件，更具体地说，涉及使用时间相关切换在微波域中量子信号的循环/路由。

射频(RF)和微波开关是用于通过传输路径路由高频信号的设备。射频和微波开关广泛用于微波测试系统，用于仪器和设备之间的信号路由。将开关结合到开关矩阵系统中使得能够将来自多个仪器的信号路由到单个或多个设备。与电气开关类似，RF和微波开关具有不同的配置，可灵活地为许多不同的应用创建复杂的矩阵和自动测试系统。

在物理学和计算机科学中，量子信息是在量子系统状态下保存的信息。量子信息是量子信息理论研究的基本实体，可以使用称为量子信息处理的工程技术进行操纵。像经典信息可以用数字计算机处理、从一个地方传送到另一个地方、用算法操纵并且可以用计算机科学的数学分析那样，类似的概念适用于量子信息。诸如超导量子位的量子系统对电磁噪声非常敏感，特别是在微波和红外域中。

发明内容

根据一个或多个实施例，提供了一种配置超导路由器的方法。该方法包括以第一模式操作超导路由器，其中在第一模式中端口被配置为处于反射以反射信号。而且，该方法包括以第二模式操作超导路由器，其中在第二模式中给定的一对端口连接在一起并且处于传输，使得允许信号在给定的一对端口之间通过。

根据一个或多个实施例，提供了一种配置超导循环器的方法。该方法包括操作超导循环器以在输出端口处于反射时在输入端口处接收读出(readout)信号。读出信号将通过公共端口传输到量子系统，并且读出信号被配置为使反射的读出信号从量子系统谐振回来。而且，该方法包括操作超导循环器以在输入端口处于反射时在输出端口输出反射的读出信号。

根据一个或多个实施例，提供了一种超导路由器。超导路由器包括被配置为以第一模式和第二模式操作的端口。在第一模式中，端口被配置为处于反射以反射信号。超导路由器包括被配置为以第二模式操作的给定的一对端口。在第二模式中，给定的一对端口连接在一起并且处于传输，使得允许信号在给定的一对端口之间通过。

根据一个或多个实施例，提供了一种超导循环器。超导循环器包括连接到第一可调滤波器的输入端口，使得输入端口配置为以第一模式和第二模式操作，以及连接到第二可调滤波器的输出端口，使得输出端口配置为以第一模式和第二模式操作。在第一模式中，输入端口被配置为在输出端口处于反射时接收读出信号，并且读出信号将通过公共端口传输到量子系统。读出信号被配置为使反射的读出信号从量子系统谐振回来。在第二模式中，输出端口被配置为在输入端口处于反射时输出反射的读出信号。

根据一个或多个实施例，提供了一种系统。该系统包括量子系统和连接到量子系统的超导微波开关。超导微波开关被配置为在输入端口处接收读出信号，并且读出信号将通过公共端口传输到量子系统。超导微波开关被配置为在输出端口输出反射的读出信号，并且反射的读出信号来自量子系统。

附图说明

现在将参考附图仅通过示例的方式描述本发明的实施例，附图中：

图1是根据一个或多个实施例的超导微波开关/路由器的示意图。

图2是根据一个或多个实施例的图1的超导微波开关/路由器的框图。

图3是根据一个或多个实施例的、显示了传输作为操作模式的超导微波开关/路由器的示意图。

图4是根据一个或多个实施例的、显示了反射作为操作模式的超导微波开关/路由器的示意图。

图5是根据一个或多个实施例的超导微波开关/路由器的示意图。

图6是根据一个或多个实施例的图5的超导微波开关/路由器的框图。