[发明专利]一种用于确认量子比特量子态的阈值线的获取方法

说明书

本发明公开了一种用于确认量子比特量子态的阈值线的获取方法，涉及量子测控领域；将量子比特制备成第一量子态和第二量子态并分别对其进行重复测量获取多个量子比特读取信号在正交平面坐标系上的坐标点数据，分别记为第一集合和第二集合，对第一集合与第二集合的坐标点分别进行高斯拟合，获得第一集合和第二集合分别对应的高斯拟合图形的第一统计中心点坐标和第二统计中心点坐标，分别对应的第一标准差和第二标准差；分别确定第一集合中的第一概率密度分布函数和第二集合的第二概率密度分布函数；确定保真度函数，确定保真度函数取最值时对应的阈值线为最优阈值线；依照本发明方法建立的阈值线，能够为未知量子态的判定提供更为准确的参考。

技术领域

本发明属于量子测控领域，特别是一种用于确认量子比特量子态的阈值线的获取方法。

背景技术

量子比特信息是指量子比特所述的量子态，基本的量子态是|0态和|1态，量子比特被操作之后，量子比特的量子态发生改变，在量子芯片上，则体现为量子芯片被执行后，量子比特所述的量子态即量子芯片的执行结果，该执行结果由量子比特读取信号携带并传出的。

通过量子比特读取信号快速解析量子比特量子态的解析是了解量子芯片执行性能的关键工作，在之前申请的专利中提供了一种量子比特量子态确定方法，其包括以下步骤：获取量子比特处于两个不同的已知量子态时对应的量子比特读取信号在正交平面坐标系的分布图形；获取两个分布图形在正交平面坐标系的中心位置，并确定两中心位置的连线的中垂线为阈值分割线；以阈值分割线作为判定量子比特量子态的依据。

现有技术的问题在于，在理想情况下，以两分布图形中心点连线的中垂线作为阈值分割线的设置可以满足大部分时候的要求，但是由于量子态的制备误差等因素，会导致该阈值线存在可能影响未知量子态读取结果的误差。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于确认量子比特量子态的阈值线的获取方法，以解决现有技术中的不足，它能够提供用于量子态分辨时使用的更为精确的阈值分割线。

本发明采用的技术方案如下：

一种用于确认量子比特量子态的阈值线的获取方法，应用于量子芯片，包括：

将量子比特制备成第一量子态并对其进行重复测量获取多个量子比特读取信号在正交平面坐标系上的坐标点数据，记为第一集合R_|0；将量子比特制备成第二量子态并对其进行重复测量获取多个量子比特读取信号在正交平面坐标系上的坐标点数据，记为第二集合R_|1，其中：所述第一量子态和所述第二量子态均为已知量子态且互不相同，其中：所述正交平面坐标系设置为I-Q坐标系；

对所述第一集合中的所有坐标点与所述第二集合中的所有坐标点分别进行高斯拟合，获得所述第一集合和所述第二集合分别对应的高斯拟合图形的第一统计中心点坐标(I_|0，Q_|0)和第二统计中心点坐标(I_|1，Q_|1)，分别对应的第一标准差σ₁和第二标准差σ₂；其中：所述I-Q坐标系中用于将所述第一统计中心点坐标(I_|0，Q_|0)和所述第二统计中心点坐标(I_|1，Q_|1)分割在两个空间的直线记为阈值线，且所述阈值线垂直所述第一统计中心点坐标(I_|0，Q_|0)和第二统计中心点坐标(I_|1，Q_|1)的连线；两个空间分别记为第一空间和第二空间；