华为公布超导量子芯片专利

2022-11-04 10:41:54 来源:EETOP

国家知识产权局信息显示,11月1日,华为技术有限公司“超导量子芯片”专利公布,公布号为CN115271077A。

文章来源:国家知识产权局

专利摘要显示,本发明实施例公开了一种超导量子芯片,包括耦合器和控制器。

其中耦合器用于耦合第一超导比特电路和第二超导比特电路,耦合器的频率响应曲线包括至少一个相位反转点,所述相位反转点包括频率响应曲线的谐振点或极点;

控制器用于调整所述耦合器的频率响应曲线,使得所述第一超导比特电路的比特频率和第二超导比特电路的比特频率之间包含奇数个所述相位反转点;并进一步调整所述相位反转点的频率,使得所述第一超导比特电路和第二超导比特电路的交叉共振效应的等效相互作用为零。本发明实施例降低了量子比特之间的串扰。

摘录部分公开的发明内容:

第一方面,本发明实施例提供了一种超导量子芯片,包括第一超导比特电路,第二超导比特电路,耦合器和控制器;其中:耦合器用于耦合第一超导比特电路和第二超导比特电路,耦合器的频率响应曲线包括至少一个相位反转点,相位反转点包括频率响应曲线的谐振点或极点;控制器用于调整耦合器的频率响应曲线,使得第一超导比特电路的比特频率和第二超导比特电路的比特频率之间包含奇数个相位反转点;控制器还用于进一步调整相位反转点的频率,使得第一超导比特电路和第二超导比特电路的交叉共振效应的等效相互作用为零。这样,通过关断超导比特电路之间的耦合,极大地降低了他们之间的串扰,同时对超导比特电路之间的空间布局没有明显的限制。

为本发明实施例提供的一种量子计算机系统结构示意图;

为本发明实施例提供的一种耦合器电路结构示意图

为本发明实施例提供的一种耦合器电路结构示意图

附:量子芯片背景技术

量子计算是基于量子力学利用量子叠加和纠缠的等特性的一种新型计算方式。对特定问题,如大数分解、量子化学模拟,量子计算相比于经典计算有着指数级加速的优势。超导量子计算是基于超导电路的量子计算方案。超导电路是由电容、电感、传输线、约瑟夫森结等基本元件构成的微波电路。超导电路组成的量子芯片工作在由稀释制冷机提供的超低温环境以实现超导。超导量子电路在设计,制备和测量等方面与现有的集成电路技术具有较高的兼容性,对量子比特的能级与耦合可以实现非常灵活的设计与控制,极具规模化应用的潜力。

超导量子芯片中,一般比特电路之间采用固定电容耦合或者量子总线耦合。这类设计降低了电路复杂度,减轻了超导电路设计和微纳加工的负担。然而,随着超导比特数的扩展,电路规模越来越大,这类耦合方式中,比特电路之间耦合不能关断,相互间串扰引起了很多问题,例如,难以同时执行单比特逻辑门,两比特逻辑门操作保真度受限等。

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