量子比特的参数标定方法、装置、电子设备和存储介质与流程

本公开涉及计算机，尤其涉及量子芯片、量子测控等领域。

背景技术：

1、量子计算是一种遵循量子力学，对量子信息单元进行调控从而进行计算的计算模型。相较于传统的计算机，量子计算机在处理某些问题时要优于传统的通用计算机。其中，超导量子计算机凭借着易于控制、扩展性良好等优势，已成为业界主流的量子计算实现方案之一。

2、在超导量子计算芯片测控标定的过程中，需要了解量子比特频率随施加在量子比特上的磁通偏置的变化规律，寻找量子比特的最大比特频率所对应的最小磁通偏置，以便于在量子比特的后续测控过程以及计算应用中，使用最小磁通偏置达到减少能耗的目的。然而，相关技术中，该最小磁通偏置的标定过程存在实验耗时长、效率低等问题。

技术实现思路

1、本公开提供了一种量子比特的参数标定方法、装置、电子设备和存储介质。

2、根据本公开的一方面，提供了一种量子比特的参数标定方法，包括：

3、将量子比特的读取脉冲信号的频率固定为第一频率，并将多个磁通偏置依次施加在所述量子比特上，得到与所述量子比特耦合的谐振腔依次返回的多个iq(in-phase andquadrature，同相正交)信号振幅值；其中，所述第一频率为所述量子比特施加第一磁通偏置时所述谐振腔的腔频；

4、基于所述多个iq信号振幅值，拟合得到目标函数曲线；

5、基于第二频率以及第三频率的大小关系，在目标函数曲线的多个极大值点中确定目标极大值点；其中，第二频率为量子比特施加第二磁通偏置时谐振腔的腔频，第三频率为量子比特施加第三磁通偏置时谐振腔的腔频；第二磁通偏置与第三磁通偏置是通过对第一磁通偏置进行不同方向的偏移确定的；

6、将目标极大值点对应的磁通偏置，确定为量子比特的最大比特频率对应的最小磁通偏置。

7、根据本公开的另一方面，提供了一种量子比特的参数标定装置，包括：

8、一维扫描模块，用于将量子比特的读取脉冲信号的频率固定为第一频率，并将多个磁通偏置依次施加在量子比特上，得到与量子比特耦合的谐振腔依次返回的多个iq信号振幅值；其中，第一频率为量子比特施加第一磁通偏置时谐振腔的腔频；

9、拟合模块，用于基于多个iq信号振幅值，拟合得到目标函数曲线；

10、目标确定模块，用于基于第二频率以及第三频率的大小关系，在目标函数曲线的多个极大值点中确定目标极大值点；其中，第二频率为量子比特施加第二磁通偏置时谐振腔的腔频，第三频率为量子比特施加第三磁通偏置时谐振腔的腔频；第二磁通偏置与第三磁通偏置是通过对第一磁通偏置进行不同方向的偏移确定的；

11、标定模块，用于将目标极大值点对应的磁通偏置，确定为量子比特的最大比特频率对应的最小磁通偏置。

12、根据本公开的另一方面，提供了一种电子设备，包括：

13、至少一个量子处理单元qpu(quantum processing unit，量子处理单元)；

14、存储器，耦合到该至少一个qpu并用于存储可执行指令；该指令被该至少一个qpu执行，以使该至少一个qpu能够执行本公开实施例中任一的方法。

15、根据本公开的另一方面，提供了一种电子设备，包括：

16、至少一个处理器；以及

17、与该至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

18、该存储器存储有可被该至少一个处理器执行的指令，该指令被该至少一个处理器执行，以使该至少一个处理器能够执行本公开实施例中任一的方法。

19、根据本公开的另一方面，提供了一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，其中，该计算机指令用于使该计算机执行根据本公开实施例中任一的方法。

20、根据本公开的另一方面，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序在被处理器执行时实现根据本公开实施例中任一的方法。

21、根据本公开实施例，通过固定量子比特的读取脉冲信号的频率，将多个磁通偏置依次施加在量子比特上，得到多个iq信号振幅值。利用多个iq信号振幅值拟合目标函数曲线，并基于不同磁通偏置下的频率大小关系在目标函数曲线的多个极大值点确定出最大比特频率对应的最小磁通偏置所在的目标极大值点。因此，本公开实施例通过对磁通偏置的一维扫描实现了上述最小磁通偏置的标定，大幅减少了标定的耗时，提升了数据利用率以及效率。

22、应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本公开的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

技术特征：

1.一种量子比特的参数标定方法，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，还包括：

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述基于第二频率以及第三频率的大小关系，在所述目标函数曲线的多个极大值点中确定目标极大值点，包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述基于所述频率增减性，在所述多个极大值点中确定目标极大值点，包括：

5.根据权利要求3所述的方法，其中，所述对所述第一磁通偏置进行单一方向的偏移，得到第四磁通偏置，包括：

6.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述基于第二频率以及第三频率的大小关系，在所述目标函数曲线的多个极大值点中确定目标极大值点，包括：

7.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述基于所述多个iq信号振幅值，拟合得到目标函数曲线，包括：

8.根据权利要求7所述的方法，还包括：

9.根据权利要求7所述的方法，还包括：

10.根据权利要求1或2所述的方法，还包括：

11.根据权利要求1或2所述的方法，还包括：

12.根据权利要求1或2所述的方法，还包括：

13.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述第一频率、所述第二频率以及所述第三频率是通过对所述量子比特施加特定的磁通偏置，并在频率扫描区间内进行读取脉冲信号的频率的一维扫描确定的。

14.一种量子比特的参数标定装置，包括：

15.根据权利要求14所述的装置，还包括：

16.根据权利要求14或15所述的装置，其中，所述目标确定模块用于：

17.根据权利要求16所述的装置，其中，所述目标确定模块用于：

18.根据权利要求17所述的装置，其中，所述目标确定模块用于：

19.根据权利要求14或15所述的装置，其中，所述目标确定模块用于：

20.根据权利要求14或15所述的装置，其中，所述拟合模块用于：

21.根据权利要求20所述的装置，还包括：

22.根据权利要求20所述的装置，还包括：

23.根据权利要求14或15所述的装置，还包括：

24.根据权利要求14或15所述的装置，还包括：

25.根据权利要求14或15所述的装置，还包括：

26.根据权利要求14或15所述的装置，其中，所述第一频率、所述第二频率以及所述第三频率是通过对所述量子比特施加特定的磁通偏置，并在频率扫描区间内进行读取脉冲信号的频率的一维扫描确定的。

27.一种电子设备，包括：

28.一种电子设备，包括：

29.一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，其中，所述计算机指令用于使所述计算机执行根据权利要求1-13中任一项所述的方法。

30.一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序在被处理器执行时实现根据权利要求1-13中任一项所述的方法。

技术总结
本公开提供了量子比特的参数标定方法、装置、电子设备和存储介质，涉及计算机技术领域，尤其涉及量子芯片、量子测控等领域。具体实现方案为：将量子比特的读取脉冲信号的频率固定为第一频率，并将多个磁通偏置依次施加在所述量子比特上，得到与所述量子比特耦合的谐振腔依次返回的多个同相正交IQ信号振幅值；其中，所述第一频率为所述量子比特施加第一磁通偏置时所述谐振腔的腔频；基于所述多个IQ信号振幅值，拟合得到目标函数曲线；在所述目标函数曲线的多个极大值点中确定目标极大值点；将所述目标极大值点对应的磁通偏置，确定为所述量子比特的最大比特频率对应的最小磁通偏置。

技术研发人员：刘紫豪,孟则霖
受保护的技术使用者：北京百度网讯科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11