[发明专利]单刀双掷开关

说明书

本发明公开了一种单刀双掷开关，包括：片外磁场产生单元，设置为给所述环行器提供磁场，所述磁场包括第一磁场和第二磁场，所述第一磁场与所述第二磁场方向相反，所述第一磁场和所述第二磁场周期性地或非周期性地交替出现；环行器，设置为在所述第一磁场作用下按照第一环行方向传输信号，在所述第二磁场作用下按照与所述第一环行方向相反的第二环行方向传输信号；所述环行器至少具有第一端口、第二端口和第三端口，所述第一端口、第二端口和第三端口沿第一环行方向依次排列；所述第一端口作为所述单刀双掷开关的不动端，所述第二端口作为所述单刀双掷开关的第一动端；所述第三端口作为所述单刀双掷开关的第二动端。

技术领域

本公开涉及量子计算技术领域，尤其涉及一种单刀双掷开关。

背景技术

目前开关大体上可分为两类：接触型的开关，即把内外导体从一端改接到另一端的方式来实现开关功能；非接触型的开关，如“电容耦合”式开关,是从一端的电容耦合转到另一端电容耦合的方式来实现开关功能。接触型开关的切换是依靠金属导体面的接触，接触的好坏直接影响开关的性能，由于存在接触电阻而引起损耗发热，而且切换时需要很大的机械力，往往使可靠性大大降低。“电容耦合”式非接触型开关克服了接触的缺点，但切换时仍然需要一个很大的机械力，也同样存在上述问题，它们还有一个共同之点就是需要一个相当长(秒的量级)的切换时间。这些固有的缺点使得采用上述接触型或非接触如“电容耦合”式开关的超导量子计算测试系统难以达到可靠性要求特别高、切换时间要求特别短的要求。

发明内容

本公开实施例提供了一种单刀双掷开关，包括：

环行器和片外磁场产生单元；

所述片外磁场产生单元，设置为给所述环行器提供磁场，所述磁场包括第一磁场和第二磁场，所述第一磁场与所述第二磁场方向相反，所述第一磁场和所述第二磁场周期性地或非周期性地交替出现；

所述环行器，设置为在所述第一磁场作用下按照第一环行方向传输信号，在所述第二磁场作用下按照与所述第一环行方向相反的第二环行方向传输信号；所述环行器至少具有第一端口、第二端口和第三端口，所述第一端口、第二端口和第三端口沿第一环行方向依次排列；

所述第一端口作为所述单刀双掷开关的不动端，所述第二端口作为所述单刀双掷开关的第一动端；所述第三端口作为所述单刀双掷开关的第二动端。

一种示例性的实施例中，上述开关还具有下面特点：

所述环行器为片上微波环行器。

一种示例性的实施例中，上述开关还具有下面特点：

所述片外磁场产生单元包括一组片外偏置电路。

一种示例性的实施例中，上述开关还具有下面特点：

所述第一环行方向为信号从所述第一端口输入，从所述第二端口输出的方向；或者，

所述第一环行方向为信号从所述第一端口输入，从所述第三端口输出的方向。

一种示例性的实施例中，上述开关还具有下面特点：

所述环行器具有第一端口、第二端口、第三端口和第四端口；

所述第一端口、第二端口、第三端口和第四端口沿第一环行方向依次排列；

所述第三端口与阻值为预设数值的电阻相连。

一种示例性的实施例中，上述开关还具有下面特点：

所述预设数值为50欧姆。

一种示例性的实施例中，上述开关还具有下面特点：

所述片上微波环行器为三端口片上微波环行器。

一种示例性的实施例中，上述开关还具有下面特点：