一种量子计算电路及一种量子计算机制造技术

本申请公开了一种量子计算电路及一种量子计算机,属于量子计算技术领域。它包括多个量子比特电路，且相邻的所述量子比特电路之间耦合，所述量子比特电路包括：第一电容，所述第一电容的第一端接地；第二电容，所述第二电容的第一端与所述第一电容的第一端共地；以及第一装置，所述第一装置包括并联的第一超导量子干涉仪和第三电容，且所述第一超导量子干涉仪和所述第三电容并联的第一端与所述第一电容的第二端连接，所述第一超导量子干涉仪和所述第三电容并联的第二端与所述第二电容的第二端连接。本申请可以调节量子比特电路中多个电容中的至少一个电容的参数，从而电容的设计较为灵活，空间局限性小，便于其他电路结构的设计和布置。计和布置。计和布置。

【技术实现步骤摘要】
一种量子计算电路及一种量子计算机


[0001]本申请属于量子信息领域，尤其是量子计算
，特别地，本申请涉及一种量子计算电路及一种量子计算机。

技术介绍

[0002]量子计算机是一类遵循量子力学规律进行高速数学和逻辑运算、存储及处理量子信息的物理装置。量子计算机的特点主要有运行速度较快、处置信息能力较强、应用范围较广等。与一般计算机比较起来，信息处理量愈多，对于量子计算机实施运算也就愈加有利，也就更能确保运算具备精准性。
[0003]超导量子计算可以利用微纳加工技术将量子比特制备到衬底上，具有可集成、可扩展等优越性能。目前，量子计算电路中的量子比特常采用一个一端接地的电容，及与该电容并联连接的超导量子干涉仪，仅仅利用这种结构进行量子计算电路的设计、制造存在一定的空间局限性，例如，该结构中电容的参数较为固定，这容易影响其他电路结构的设计和布置。

技术实现思路

[0004]本申请的目的是提供一种量子计算电路及一种量子计算机，以解决现有技术中的不足，在本申请中的量子计算电路中采用第一电容、第二电容，以及将第一超导量子干涉仪和第三电容并联的一端连接第一电容，并联的另一端连接第二电容的结构，这种结构便于其他电路结构的设计和布置。
[0005]本申请的一个实施例提供了一种量子计算电路，包括多个量子比特电路，且相邻的所述量子比特电路之间耦合，所述量子比特电路包括：
[0006]第一电容，所述第一电容的第一端接地；
[0007]第二电容，所述第二电容的第一端与所述第一电容的第一端共地；以及
[0008]第一装置，所述第一装置包括并联的第一超导量子干涉仪和第三电容，且所述第一超导量子干涉仪和所述第三电容并联的第一端与所述第一电容的第二端连接，所述第一超导量子干涉仪和所述第三电容并联的第二端与所述第二电容的第二端连接。
[0009]如上所述的量子计算电路，相邻的所述量子比特电路之间连接有频率可调谐的耦合电路。
[0010]如上所述的量子计算电路，所述耦合电路包括一端接地的第四电容，以及与所述第四电容并联的第二超导量子干涉仪。
[0011]如上所述的量子计算电路，所述第二超导量子干涉仪包括至少两个约瑟夫森结，且所述约瑟夫森结之间并联。
[0012]如上所述的量子计算电路，所述第二超导量子干涉仪中的约瑟夫森结的个数为奇数。
[0013]如上所述的量子计算电路，所述约瑟夫森结为隧道结、点接触、或者其他呈现约瑟
夫森效应的结构。
[0014]如上所述的量子计算电路，所述量子计算电路还包括读取电路，所述读取电路与所述量子比特电路耦合。
[0015]如上所述的量子计算电路，所述读取电路包括一端接地的第五电容，以及与所述第五电容并联的电感。
[0016]如上所述的量子计算电路，所述读取电路与所述量子比特电路电容耦合。
[0017]如上所述的量子计算电路，所述第一电容的电容值C1、所述第二电容的电容值C2，以及所述第三电容的电容值C3满足以下关系：
[0018]C1＝C2，且
[0019]本申请的一个实施例还提供了一种量子计算机，所述量子计算机至少设置有如上所述的量子计算电路。
[0020]与现有技术相比，本申请的量子计算电路，包括多个量子比特电路，且相邻的所述量子比特电路之间耦合，所述量子比特电路包括第一电容、第二电容和第一装置，第一电容的第一端和第二电容的第一端共地，第一装置包括并联的第一超导量子干涉仪和第三电容，且所述第一超导量子干涉仪和所述第三电容并联的第一端与所述第一电容的第二端连接，并联的第二端与所述第二电容的第二端连接。在本申请的方案中，量子比特电路包含了多个电容，通过多个电容影响量子比特能级系统的非谐性，相比于现有技术中的量子计算电路，本申请的量子比特电路中电容的选择组合方式较为灵活，在量子比特能级系统的非谐性参数确定的情况下，可以根据需要调节多个电容中至少一个电容的参数，这种结构避免现有技术的量子计算电路中量子比特采用一个一端接地的电容及与该电容并联连接的超导量子干涉仪时所产生的空间局限性，因而，本申请的方案便于其他电路结构的设计和布置。
附图说明
[0021]图1为相关现有技术中一种量子计算电路的示意图；
[0022]图2为本申请实施例提供的一种量子计算电路的示意图。
具体实施方式
[0023]以下详细描述仅是说明性的，并不旨在限制实施例和/或实施例的应用或使用。此外，无意受到前面的“
技术介绍
”或“
技术实现思路
”部分或“具体实施方式”部分中呈现的任何明示或暗示信息的约束。
[0024]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，现在参考附图描述一个或多个实施例，其中，贯穿全文相似的附图标记用于指代相似的组件。在下面的描述中，出于解释的目的，阐述了许多具体细节，以便提供对一个或多个实施例的更透彻的理解。然而，很明显，在各种情况下，可以在没有这些具体细节的情况下实践一个或多个实施例，各个实施例在不矛盾的前提下可以相互结合相互引用。
[0025]需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用
的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0026]根据构建量子比特所采用的不同物理体系，量子比特在物理实现方式上包括超导量子电路、半导体量子点、离子阱、金刚石空位、拓扑量子、光子等。
[0027]超导量子电路是目前进展最快最好的一种固体量子计算实现方法。由于超导量子电路的能级结构可通过外加电磁信号进行调控，电路的设计定制的可控性强。同时，得益于基于现有的成熟集成电路工艺，基于超导量子电路的量子计算具有多数量子物理体系难以比拟的可扩展性。
[0028]图1为相关现有技术中一种量子计算电路的示意图。
[0029]参见图1所示，目前，常用的一种量子计算电路中，量子比特电路常采用一个一端接地的电容C
q
，及与该电容C
q
并联连接的超导量子干涉仪Squid的电路结构，电容C
q
影响量子比特的非谐性，在进行量子电路设计时，量子比特的非谐性参数确定，电容C
q
即确定，由于每个元件都会占据一定的空间，若我们仅考虑利用这种电路结构进行量子计算电路的设计和布置，即有可能导致一定的空间局限性，无法预留足够的空间给其他电路结构或元件，进而影响到其他电路结构的设计和布置。
[0030]为此，本申请提供一种量子计算电路及一种量子计算机，以解决现有技术中的不足本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种量子计算电路，其特征在于，包括多个量子比特电路，且相邻的所述量子比特电路之间耦合，所述量子比特电路包括：第一电容，所述第一电容的第一端接地；第二电容，所述第二电容的第一端与所述第一电容的第一端共地；以及第一装置，所述第一装置包括并联的第一超导量子干涉仪和第三电容，且所述第一超导量子干涉仪和所述第三电容并联的第一端与所述第一电容的第二端连接，所述第一超导量子干涉仪和所述第三电容并联的第二端与所述第二电容的第二端连接。2.根据权利要求1所述的量子计算电路，其特征在于，相邻的所述量子比特电路之间连接有频率可调谐的耦合电路。3.根据权利要求2所述的量子计算电路，其特征在于，所述耦合电路包括一端接地的第四电容，以及与所述第四电容并联的第二超导量子干涉仪。4.根据权利要求3所述的量子计算电路，其特征在于，所述第二超导量子干涉仪包括至少两个约瑟夫森结，且所述约瑟夫森结之间并联。5.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：李松，杨振权，
申请(专利权)人：合肥本源量子计算科技有限责任公司，
类型：新型
国别省市：