[发明专利]一种量子比特的调控方法及装置

说明书

本发明公开了一种量子比特的调控方法及装置，方法包括：在终端界面显示半导体量子芯片的电极结构；其中，所述电极结构包括：源极、漏极、第一电极Barrier gate、第二电极Plunger gate；在所述源极和所述漏极间显示二维电子气；接收并响应用户输入的、针对所述第一电极和所述第二电极的调控操作，基于所述二维电子气获得量子点；接收并响应用户输入的针对所述量子点的磁体磁场调节操作，以使所述量子点形成自旋量子比特。利用本发明实施例，供用户交互体验半导体量子芯片内部量子比特的调控过程，展示电极结构逻辑，以加深用户对量子计算的理解，并填补相关技术的空白。

技术领域

本发明属于量子计算技术领域，特别是一种量子比特的调控方法及装置。

背景技术

量子计算机是一类遵循量子力学规律进行高速数学和逻辑运算、存储及处理量子信息的物理装置。当某个装置处理和计算的是量子信息，运行的是量子算法时，它就是量子计算机。量子计算机因其具有相对普通计算机更高效的处理数学问题的能力，例如，能将破解RSA密钥的时间从数百年加速到数小时，故成为一种正在研究中的关键技术。

量子计算机的实现需要遵循量子力学规律的量子比特作为基本单元。通常微观世界的电子、原子、或者离子表现出量子特性，而宏观世界的物体的表现是经典的，所以最早量子计算机的演示模型是利用分子中的核自旋作为量子比特，用核磁共振方法控制核自旋来实现量子计算。该方法存在的问题是只能实现为数不多的量子比特，而真正实用的量子计算机必须具备数百到上千个量子比特才能解决实用问题，所以如何实现规模可扩展的量子计算机是一个重要的问题。为了在实践中构造出实用的量子计算机，学者们提出了多种方案，包括超导、核自旋、电子自旋、光学腔、离子阱等。其中，开发与现代半导体工艺兼容的半导体全电控量子芯片，是当前量子计算机研制的重要方向之一。

但是，由于目前公众对半导体量子计算机的认识水平十分有限，并且现有技术中也没有相应的终端供用户交互体验，以演示半导体量子计算机的内部逻辑，加深对量子计算的理解。

发明内容

本发明的目的是提供一种量子比特的调控方法及装置，以解决现有技术中的不足，它能够供用户交互体验半导体量子芯片内部量子比特的调控过程，展示电极结构逻辑，以加深用户对量子计算的理解，并填补相关技术的空白。

本申请的一个实施例提供了一种量子比特的调控方法，包括：

在终端界面显示半导体量子芯片的电极结构；其中，所述电极结构包括：源极、漏极、第一电极Barrier gate、第二电极Plunger gate；

在所述源极和所述漏极间显示二维电子气；

接收并响应用户输入的、针对所述第一电极和所述第二电极的调控操作，基于所述二维电子气获得量子点；

接收并响应用户输入的针对所述量子点的磁体磁场调节操作，以使所述量子点形成自旋量子比特。

可选的，所述在所述源极和所述漏极间显示二维电子气，包括：

接收并响应用户输入的电极电场操控操作，在所述源极和所述漏极间对应生成并显示二维电子气。

可选的，所述接收并响应用户输入的、针对所述第一电极和所述第二电极的调控操作，基于所述二维电子气获得量子点，形成自旋量子比特，包括：

接收并响应用户输入的、针对所述第一电极和所述第二电极中第一特定电极的第一调控操作，基于所述二维电子气获得对应的一量子点，作为自旋量子比特。

可选的，所述接收并响应用户输入的、针对所述第一电极和所述第二电极的调控操作，基于所述二维电子气获得量子点，形成自旋量子比特，包括：

接收并响应用户输入的、针对所述第一电极和所述第二电极中第二特定电极的第二调控操作，基于所述二维电子气获得对应的两个或多个量子点，作为两个或多个自旋量子比特。