[发明专利]一种量子比特控制信号生成方法

说明书

本发明属于量子芯片测试技术领域，具体公开了一种量子比特控制信号生成方法，该方法包括：接收上位机发送的对应基准量子门集中的每一个基本量子逻辑门的第一标签码和第一标准信号；存储所述第一标准信号，并获得标识所述第一标准信号存储位置的第一地址码；接收上位机发送的对应目标量子程序中的每一个基本量子逻辑门的目标标签码和目标时间码；根据所述目标标签码和所述目标时间码获得所述目标量子程序中的基本量子逻辑门的对应的所述第一标准信号作为待处理信号，并处理所述待处理信号获得量子比特控制信号。本发明能够满足多位量子比特测试需求，提供多位量子比特测试所需的量子比特控制信号需求。

技术领域

本发明属于量子芯片测试技术领域，特别是一种量子比特控制信号生成方法。

背景技术

量子芯片是量子计算机中的核心结构，量子比特是量子芯片的基本运算单元。量子芯片运行时，必须要给量子芯片上的量子比特提供可靠的控制信号实现量子测试。量子比特控制信号作用在量子芯片的量子比特上，能够使目标量子比特的量子态发生可控的指定变化，以实现量子逻辑门操作。在实际的运算过程中，需要对量子比特实施一系列量子逻辑门操作，因此量子比特控制信号的数量和长度会因量子逻辑门操作的种类和操作次数大幅增加。

现有技术的量子比特控制信号的生成方法一种是依赖于任意波形发生器等商用信号源。通常，需要将待生成的控制信号预先写好并暂存到任意波形发生器内，然后通过控制信号控制任意波形发生器使预先存储信号逐点输出到DAC进行播放进而得到模拟波形，实现量子比特控制信号的输出。

传统的量子比特控制信号生成方法依赖任意波形发生器的存储容量，当面对多位量子比特需要的量子比特控制信号时，传统的量子比特控制信号生成方法因依赖依赖任意波形发生器的存储容量而具有很大的局限性，不能满足多位量子比特测试需求。具体的，以量子芯片测试中的一的五位量子比特的的量子状态断层扫描(Quantum StateTomography)为例，我们需要完成(2⁵)²＝1024种不同的量子比特投影测量过程，每种过程都需要不同的量子比特控制信号。为了保证系统的运行效率，必须预先设计好所有的量子比特控制信号，并将预先设计好的所有的量子比特控制信号全部存储到任意波形发生器的存储容量，这对任意波形发生器的存储容量是极大的挑战，甚至是难易实现的。

现有技术另一种量子比特控制信号的生成方法是使用直接数字式频率合成器(Direct Digital Synthesizer，DDS)技术生成简单波形(比如连续正弦波)，但是量子比特控制信号大多数情况下是复杂的任意波形信号，DDS技术生成的信号由于切换速度慢并不能很方便的实现复杂的任意波形信息，因而不满足量子比特的测试需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种量子比特控制信号生成方法，以解决现有技术中的不足，它能够避免传统的量子比特控制信号生成方法的局限性，能够满足多位量子比特测试需求，提供多位量子比特测试所需的量子比特控制信号需求。

本发明采用的技术方案如下：

一种量子比特控制信号生成方法，所述量子比特控制信号生成方法包括：

接收上位机发送的对应基准量子门集中的每一个基本量子逻辑门的第一标签码和第一标准信号；其中：所述基准量子门集指可以通过组合实现任意量子程序的基本量子逻辑门的集合，所述基本量子逻辑门包括单量子逻辑门和/或双量子逻辑门，所述第一标签码用于标识所述基本量子逻辑门，一所述基本量子逻辑门具有一固定的所述第一标签码，所述第一标准信号为实现所述基本量子逻辑门操作的信号；

存储所述第一标准信号，并获得标识所述第一标准信号存储位置的第一地址码；其中：所述第一地址码与所述第一标签码一一对应；