一种量子计算测控装置的制作方法

本实用新型属于量子计算领域，具体的说是涉及一种量子计算测控装置。

背景技术：

量子计算作为一种新兴的计算技术，近年来技术得到快速发展，量子计算机系统复杂，由多个子系统组成，其中重要的测控系统目前主要是使用各个设备厂商生产的分散设备通过外联线缆搭建而成，不仅价格昂贵，并且占用空间很大，且目前量子计算测控系统都是购买国外一些现成设备仪器搭建而成，不利于量子计算机产品化。本专利提供一种高集成度的量子计算测控装置。

现场可编程门阵列，FPGA(Field－Programmable Gate Array)，它是在 PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物，作为专用集成电路(ASIC)领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。

VGA(Video Graphics Array)视频图形阵列是IBM于1987年提出的一个使用模拟信号的电脑显示标准，VGA接口即电脑采用VGA标准输出数据的专用接口，VGA接口共有15针，分成3排，每排5个孔，显卡上应用最为广泛的接口类型，绝大多数显卡都带有此种接口，传输红、绿、蓝模拟信号以及同步信号(水平和垂直信号)。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种量子计算测控装置，该量子计算测控装置减小测控系统体积，推动量子计算机产品化。

本实用新型提供了一种量子计算测控装置，包括任意波形发生器模块、微波本振模块、高速数据采集模块和计算主机模块,基于FPGA和高速DA芯片设计任意波形发生器模块，单模块可提供四路DA通道，该模块可根据外部发给FPGA的命令产生各种所需要的波形；基于模拟电路技术设计微波本振模块，微波本振模块带有内部调制与解调功能，外部不用使用混频器，单模块可提供两通道微波信号输出；基于FPGA和高速AD芯片设计高速数据采集模块，单模块可提供四路AD输入信号，可通过FPGA计算处理高速AD 采样数据；采用intel I7处理器设计CPCI计算主机模块,该主机模块负责运行整个系统控制软件，并给系统其它模块发送命令。

所述任意波形发生器模块、微波本振模块、高速数据采集模块和计算主机模块均固定于背板上的插槽内；

所述任意波形发生器模块、微波本振模块、高速数据采集模块和计算主机模块之间通过千兆交换机通信，对外信号通过高频线缆连接；

所述计算主机模块插槽位置固定，位于背板最左侧；

所述任意波形发生器模块、微波本振模块和高速数据采集模块插槽位置任意混插，为了便于满足不同客户需求。

进一步的，所述背板上设计有交换机电路和同步时钟电路,整机背板上设计有交换机电路和同步时钟电路，各种模块都通过FPGA设计有千兆网口通过CPCI连接器和背板上的交换机连接，实现不同模块之间及模块与主机之间通信；同步时钟电路用于给各个槽位的模块提供同步时钟源，确保不同模块都有统一的同步时钟源。

进一步的，所述交换机电路预留用于级联的交换机接口，实现不同机箱之间通过交换机级联来扩展对更多量子位的量子处理器支持。

进一步的，所述交换机电路与所述任意波形发生器模块、微波本振模块、高速数据采集模块和计算主机模块连接。

进一步的，所述同步时钟电路与所述任意波形发生器模块、微波本振模块、高速数据采集模块和计算主机模块连接。

进一步的，所述背板采用CPCI连接器设计。

进一步的，所述任意波形发生器模块、微波本振模块和高速数据采集模块均附带现场可编程门阵列。

进一步的，所述任意波形发生器模块、微波本振模块、高速数据采集模块的数量至少为1个。

进一步的，还包括电源模块。

进一步的，所述计算主机模块设置有USB和VGA接口。

本实用新型提供的一种量子计算测控装置，通过设计量子计算机测控整机系统代替当前采用外购设备搭建测控系统，降低成本，减小体积；设计量子计算机测控整机系统代替目前分离设备搭建测控系统模式，减小测控系统体积，推动量子计算机产品化；设计量子计算机测控整机系统，一个整机代替当前采用多个外购设备搭建测控系统；降低开发成本，减少测控系统体积，加快量子计算机产品化。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型一种量子计算测控装置系统框图。

图2是本实用新型一种量子计算测控装置另一系统框图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-2所示，本实用新型提供了一种量子计算测控装置，图2为一个六个槽位机箱，提供一种自主研发高集成度量子计算测控系统，在采用CPCI 连接器设计的整机背板上中设计多个插槽，并设计任意波形发生器模块、微波本振模块、高速数据采集模块、计算主机模块、整机背板上设计有交换机电路和同步时钟电路，其中计算主机模块槽位固定，其他模块为了便于满足不同客户需求可实现任意混插，对外信号通过高频线缆连接，内部板卡间通信通过千兆交换机进行通信，预留用于级联的交换机接口，可实现不同机箱之间通过交换机级联来扩展对更多量子位的量子处理器支持。如此设计不仅节省设备购买成本，并且更容易集成到量子计算机整机中进行产品化。综上所述，本实用新型各个实施例至少可以实现如下有益效果：

1、本实用新型提供的一种量子计算测控装置，通过设计量子计算机测控整机系统代替当前采用外购设备搭建测控系统，降低成本，减小体积。

2、设计量子计算机测控整机系统代替目前分离设备搭建测控系统模式，减小测控系统体积，推动量子计算机产品化。

3、设计量子计算机测控整机系统，一个整机代替当前采用多个外购设备搭建测控系统。

4、降低开发成本，减少测控系统体积，加快量子计算机产品化。

最后需要说明的是：以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，仅用于说明本实用新型的技术方案，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围内。