一种超导量子芯片维护校准系统的制作方法

本发明涉及超导量子芯片校准，具体涉及一种超导量子芯片维护校准系统。

背景技术：

1、超导量子芯片作为超导量子计算机的计算核心单元，始终处于低温超导环境中。

2、当前芯片参数标校技术能在单次实验任务中，实现多比特参数的有效标定，但若比特参数产生飘移，现有技术无法主动且快速实现检测和维护。针对多比特的多个参数标定任务，现有技术只能按照标定任务的前后依赖关系顺序执行，若执行过程中参数发生飘移，则现有技术无法做出判断，而是继续使用不精确的参数完成后续任务。

3、故现有芯片标校技术能够有效实现对量子芯片参数的标定，但由于超导量子芯片的不稳定性，容易导致其本身的各项参数发生飘移，影响了测控设备对超导量子芯片的测控结果精准度。

技术实现思路

1、本发明的目的是：针对超导量子芯片不稳定的特征，提出一种自动维护判断其参数是否飘移，对已飘移参数校准或重新标定的软件设计方法。

2、本发明的技术方案是提供了一种超导量子芯片维护校准系统，包括超导量子芯片标定流程图、超导量子芯片维护系统以及超导量子芯片校准系统；

3、初步标定所述超导量子芯片，确定基本参数以及基本参数相对应的标定实验；

4、根据基本参数之间的依赖关系和标定实验创建所述超导量子芯片标定流程图；

5、所述超导量子芯片维护系统访问超导量子芯片标定流程图中的每个节点，进而对超导量子芯片标定流程图中的基本参数进行维护；

6、超导量子芯片校准系统将维护后的基本参数进行误差范围、校准策略并将校准后的基本参数保存至相应描述文件中。

7、优选地，对所述超导量子芯片的量子比特、量子门以及量子芯片进行初步标定。

8、优选地，所述超导量子芯片标定流程图包括基本参数的具体标定方式和标定顺序。

9、优选地，所述超导量子芯片维护系统包括预备任务队列和过期基本参数任务队列。

10、优选地，所述超导量子芯片维护系统优先执行过期基本参数任务队列中的任务，当过期基本参数任务队列中没有任务时，超导量子芯片维护系统会随机将基本参数所在标定节点以及前驱节点加载进预备任务队列执行。

11、优选地，所述校准策略包括：

12、如果未发生飘移，则基本参数保持不变；

13、如果发生飘移，而飘移后的基本参数在阈值范围之内，则基本参数修改为飘移后的基本参数；

14、如果发生飘移，且飘移后的基本参数在阈值范围之外，则基本参数需要重新标定，且需要检查基本参数的前置基本参数是否飘移。

15、优选地，重新执行所述发生飘移的基本参数所在的标定实验，重新执行发生飘移的基本参数相对应的依赖参数所在的标定实验，执行根据机器学习确定的关键参数的标定实验，其中关键参数用于描述量子比特频率和pi脉冲宽度的量子关键信息。

16、优选地，根据所述依赖关系确定所述依赖参数。

17、优选地，超导量子芯片校准系统将标定后的基本参数写回至对应标定流程图的相应超导量子芯片描述文件中。

18、本发明的技术方案提出一种超导量子芯片维护校准系统，在系统运行过程中综合参数保质期和维护策略，对量子芯片参数当前状态做判断，如果参数过期或者参数飘移则需要对该参数进行校准。在制定维护策略时需要指定某些关键参数节点，本发明所述的系统在无参数过期且无量子算法任务时，可对上述关键参数节点随机测试，且可结合机器学习相关技术不断优化该量子芯片的维护策略。

技术特征：

1.一种超导量子芯片维护校准系统，其特征在于，包括超导量子芯片标定流程图、超导量子芯片维护系统以及超导量子芯片校准系统；

2.如权利要求1所述的一种超导量子芯片维护校准系统，其特征在于，对所述超导量子芯片的量子比特、量子门以及量子芯片进行初步标定。

3.如权利要求1所述的一种超导量子芯片维护校准系统，其特征在于，所述超导量子芯片标定流程图包括基本参数的具体标定方式和标定顺序。

4.如权利要求1所述的一种超导量子芯片维护校准系统，其特征在于，所述超导量子芯片维护系统包括预备任务队列和过期基本参数任务队列。

5.如权利要求4所述的一种超导量子芯片维护校准系统，其特征在于，所述超导量子芯片维护系统优先执行过期基本参数任务队列中的任务，当过期基本参数任务队列中没有任务时，超导量子芯片维护系统会随机将基本参数所在标定节点以及前驱节点加载进预备任务队列执行。

6.如权利要求1所述的一种超导量子芯片维护校准系统，其特征在于，所述校准策略包括：

7.如权利要求6所述的一种超导量子芯片维护校准系统，其特征在于，重新执行所述发生飘移的基本参数所在的标定实验，重新执行发生飘移的基本参数相对应的依赖参数所在的标定实验，执行根据机器学习确定的关键参数的标定实验；

8.如权利要求7所述的一种超导量子芯片维护校准系统，其特征在于，根据所述依赖关系确定所述依赖参数。

9.如权利要求1所述的一种超导量子芯片维护校准系统，其特征在于，超导量子芯片校准系统将标定后的基本参数写回至对应标定流程图的相应超导量子芯片描述文件中。

技术总结
本发明提出一种超导量子芯片维护校准系统，在系统运行过程中综合参数保质期和维护策略，对量子芯片参数当前状态做判断，如果参数过期或者参数飘移则需要对该参数进行校准。在制定维护策略时需要指定某些关键参数节点，本发明所述的系统在无参数过期且无量子算法任务时，可对上述关键参数节点随机测试，且可结合机器学习相关技术不断优化该量子芯片的维护策略。

技术研发人员：黄汛,王富民,吴永政,侯杰,卫佳,高薪凯,兰冰,王子剑
受保护的技术使用者：华东计算技术研究所（中国电子科技集团公司第三十二研究所）
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17