[发明专利]具有模块化和动态脉冲生成和路由的量子控制器中的同步系统

说明书

一种量子控制器，包括第一量子控制脉冲生成电路和第二量子控制脉冲生成电路。第一量子控制脉冲生成电路和第二量子控制脉冲生成电路可操作为在量子算法的某一时间间隔期间异步地操作并且在量子算法的其他时间间隔期间同步地操作。

技术领域

本申请的各方面涉及一种量子计算机控制系统。更具体地，涉及用于在具有动态脉冲路由的量子控制器中进行同步的方法和系统。

背景技术

通过该解决方案与参考附图在本公开的其余部分中所阐述的本方法和系统的一些方面的比较，量子计算机控制系统的常规解决方案的局限性和缺陷对本领域技术人员变得显而易见。

发明内容

如通过至少一个图充分示出和/或结合至少一个图充分描述的，如权利要求中更为完整地阐述的，提供用于在具有模块化和动态脉冲生成和路由的量子控制器中进行同步的方法和系统。

附图说明

图1A和图1B对典型的(二进制)计算和量子计算的一些方面进行比较。

图2示出了示例性的量子计算系统。

图3A示出了根据本公开的各个示例性实现方式的示例性量子控制器架构。

图3B示出了图3A中的量子控制器电路的示例性实现方式。

图3C示出了图3B中的同步管理器电路的示例性实现方式。

图3D示出了每个脉冲发生器包括用于脉冲发生器同步的寄存器的示例性实现方式。

图4A示出了图3B中的脉冲发生器的示例性实现方式。

图4B和图4C示出了由脉冲发生器302_l执行的示例性指令。

图5A和图5B示出了由图3A中的量子控制器执行的示例性操作。

图6A至图7C示出了图3A中的量子控制器的示例性实现方式的同步。

具体实施方式

典型的计算机通过存储二进制数字(“比特”)形式的信息并且经由二进制逻辑门处理这些比特而操作。在任意给定的时间，每个比特仅占用两个离散值中的一个：0(或“关闭”)和1(或“开启”)。通过布尔代数定义由二进制逻辑门执行的逻辑运算并且通过典型的物理学管理电路行为。在现代典型的系统中，用于存储比特并且实现逻辑运算的电路通常由承载两个不同电压(表示0和1比特)的电线和执行布尔逻辑运算的基于晶体管的逻辑门组成。

图1A中所示的是被配置成比特102并且对比特102应用单一逻辑运算104的典型计算机的简单实施例。在时间t0，比特102处于第一状态，在时间t1，对比特102应用逻辑运算104，并且在时间t2，比特102处于通过时间t0的状态和逻辑运算所确定的第二状态。因此，例如，比特102通常可以存储为应用于逻辑运算104(包括一个或多个晶体管)的输入的电压(例如，对于“1”，为1Vdc，或者对于“0”，为0Vdc)。根据所执行的逻辑运算，逻辑门的输出则为1Vdc或0Vdc。

显而易见，具有单一比特和单一逻辑门的典型计算机的使用有限，这是为什么甚至具有适度计算能力的现代典型计算机包含数十亿比特和晶体管的原因。即，能够解决日益复杂的问题的典型计算机不可避免地需要日益增加的大量比特和晶体管和/或日益增加的大量时间来执行算法。然而，存在需要非常大量的晶体管和/或非常大量的时间来满足解决方案的一些问题。将该问题成为难处理的。