本公开总体上涉及量子计算和信息处理系统,并且更具体地,涉及用于冷环境内的量子装置的可扩展架构。
背景技术:
1、量子计算是利用量子效应(诸如基态的叠加以及纠缠)来比经典数字计算机更高效地执行某些计算的计算方法。相比以位(例如,“1”或“0”)的形式存储和操纵信息的数字计算机,量子计算系统可以使用量子位(“qubit”)来操纵信息。量子位可以是指能够叠加多种状态(例如,处于“0”和“1”状态两者的数据)的量子装置,和/或指数据本身在多种状态下的叠加。根据常规术语,量子系统中“0”和“1”状态的叠加可以表示为例如|0>+b|1>。数字计算机的“0”和“1”状态分别类似于量子位的|0>和|1>基态。
技术实现思路
1、本公开的实施例的方面和优点将部分地在以下描述中阐述,或者可以从该描述中了解,或者可以通过实施例的实践来了解。
2、本公开的一个示例方面涉及一种量子计算系统(qcs)。该qcs可以包括第一低温腔室、第一量子装置、第二量子装置和第一控制逻辑装置。第一量子装置、第二量子装置和第一控制逻辑装置中的每一者可以与第一低温腔室一起定位。响应于接收到一个或多个编程信号,第一控制逻辑装置可以被配置为向第一量子装置提供第一控制信号并向第二量子装置提供第二控制信号。在一些实施例中,qcs还可以包括第一控制线。第一控制线可以源自第一低温腔室外部并终止于第一控制逻辑装置处。第一控制线被配置为从第一低温腔室外部传输一个或多个编程信号。
3、在各种实施例中,qcs可以进一步包括第三量子装置、第四量子装置和第二控制逻辑装置。第二量子装置、第三量子装置和第二控制逻辑装置中的每一者可以与第一低温腔室一起定位。响应于接收到一个或多个附加编程信号,第二控制逻辑装置可以被配置为向第三量子装置提供第三控制信号,并向第四量子装置提供第四控制信号。在一些实施例中,qcs还可以包括第二控制线。第二控制线可以源自第一低温腔室外部并终止于第二控制逻辑装置处。第二控制线被配置为从第一低温腔室外部传输一个或多个附加编程信号。
4、本公开的其他方面涉及各种系统、方法、设备、非暂时性计算机可读介质、计算机可读指令和计算装置。
5、参考以下描述和随附权利要求将更好地理解本公开的各种实施例的这些和其他特征、方面和优点。并入本说明书中并且构成本说明书的一部分的附图示出了本公开的示例实施例,并且连同描述一起解释相关原理。
1.一种量子计算系统,包括:
2.如权利要求1所述的量子计算系统,进一步包括:
3.如权利要求1所述的量子计算系统,进一步包括:
4.如权利要求3所述的量子计算系统,进一步包括:
5.如权利要求1所述的量子计算系统,其中,所述第一控制信号是第一dc控制信号,并且所述第二控制信号是第二控制dc信号。
6.如权利要求5所述的量子计算系统,进一步包括:
7.如权利要求6所述的量子计算系统,其中,所述第一量子装置是量子位,并且所述第二量子装置是量子逻辑门。
8.如权利要求7所述的量子计算系统,其中,所述量子逻辑门是z门。
9.如权利要求7所述的量子计算系统,其中,所述量子逻辑门由量子位耦合器实现。
10.如权利要求1所述的量子计算系统,进一步包括:
11.如权利要求10所述的量子计算系统,其中,所述第一低温腔室被配置为维持毫开尔文(mk)范围内的第一温度,并且所述第二低温腔室被配置为维持大约4开尔文的第二温度。
12.如权利要求1所述的量子计算系统,其中,所述第一控制逻辑装置是dc控制逻辑装置。
13.如权利要求1所述的量子计算系统,其中,所述第一控制逻辑装置是将所述一个或多个编程信号转换为所述第一控制信号和所述第二控制信号的数模(dac)装置,所述第一控制信号是第一模拟信号并且所述第二控制信号是第二模拟信号。
14.如权利要求13所述的量子计算系统,其中,所述第一模拟信号和所述第二模拟信号是偏移相对相位的正弦信号。
15.如权利要求13所述的量子计算系统,其中,所述一个或多个编程信号是正弦信号。
16.如权利要求13所述的量子计算系统,其中,所述dac装置包括:
17.如权利要求16所述的量子计算系统,其中,所述dac装置包括:
18.如权利要求17所述的量子计算系统,其中,所述dac装置包括:
19.一种用于操作量子计算系统的方法,所述方法包括:
20.一种低温腔室,包括: