[发明专利]量子芯片控制器、量子计算处理系统和电子设备

权利要求书

1.一种量子芯片控制器，包括：

指令执行单元，用于执行量子指令以产生量子事件及其对应的时间点；以及

量子芯片队列控制单元，包括：

事件队列，用于存储所要执行的量子事件，

时间队列，用于存储与所要执行的量子事件相对应的时间点，以及

时间计数器，用于对时间进行计数，

其中，当时间计数器中计数的时间与时间队列中的时间点相等时，从事件队列读取该时间点对应的量子事件，用于由量子芯片执行相应的量子事件，以及

其中，所述时间计数器包括使能控制部分，用于控制时间计数器的计数的开始和暂停，

其中，基于时间队列中的队列状态设置所述使能控制部分，以控制时间计数器的计数的开始和暂停，在时间队列中仅包含一个时间点时，设置所述使能控制部分，以暂停时间计数器的计数，在时间计数器的计数暂停的情况下，当指令执行单元执行的量子指令产生新的时间点时，指令执行单元通过旁路，绕过事件队列，而输出上一时间点对应的量子事件。

2.根据权利要求1所述的量子芯片控制器，其中，所述使能控制部分是所述时间计数器的控制管脚或者所述时间计数器的控制位。

3.根据权利要求1所述的量子芯片控制器，其中，所述事件队列和所述时间队列是先入先出队列。

4.根据权利要求1所述的量子芯片控制器，其中，在时间队列中仅包含一个时间点且时间计数器的计数值与该时间点的值相同时，设置所述使能控制部分，以暂停时间计数器的计数。

5.根据权利要求1所述的量子芯片控制器，其中，所述指令执行单元包括指令处理单元，该指令处理单元用于处理量子指令以产生量子事件及其对应的时间点。

6.根据权利要求5所述的量子芯片控制器，其中，指令执行单元还包括：

事件寄存器，存储要放入到事件队列中的量子事件；

事件写入寄存器，记录与时间点对应的事件编号，其中，当新时间点被写入时间队列时，事件编号被更新，并且在有要放入到事件队列中的量子事件的情况下，原事件编号与所述量子事件一起被写入到事件队列；以及

事件读出寄存器，记录要从事件队列读出的事件的事件编号，其中，当时间计数器中计数的时间与时间队列中的时间点相等时，从事件队列读取与事件读出寄存器中的事件编号相同的量子事件。

7.根据权利要求6所述的量子芯片控制器，其中，指令执行单元还包括：时间寄存器，存储要放入到事件队列中的时间点，

其中，当在所述指令执行单元中执行的量子指令产生新时间点时，将该新时间点存储到所述时间寄存器，同时将该新时间点输出到时间队列，以及将上一时间点的量子事件从事件寄存器输出到事件队列。

8.一种量子计算处理系统，包括：

译码转换设备，所述译码转换设备产生量子程序；

根据权利要求1-7中的任何一项所述的量子芯片控制器；

量子比特控制装置；以及

量子比特；

其中，所述量子芯片控制器接收所述量子程序中的量子指令并获取对应的时间点及量子事件，以通过量子比特控制装置控制量子比特执行相应的量子操作。

9.一种电子设备，包括根据权利要求8所述的量子计算处理系统。