用于量子测控系统的多板卡信号同步方法、设备及介质技术方案

本申请公开了用于量子测控系统的多板卡信号同步方法方法、设备及介质，方法包括：确定待同步的多个板卡，并向多个板卡发送参考时钟信号以及校准时钟信号；根据计数阈值，确定多个板卡分别对应的计数时延周期，将多个板卡开始累加循环计数；确定多个板卡中的主控板卡开始采样外部触发信号，并通过主控板卡采样所述触发信号的上升沿，通过主控板卡将外部触发信号转发至其他板卡；通过其他板卡采样外部触发信号，并采样外部触发信号的上升沿，并通过其他板卡发送波形信号。针对现有量子测控领域信号同步方案中实现方案复杂、对外部触发信号和板卡工作时钟有固定相位等要求，提出了新的方案。该方法实施方便，流程简单，高效稳定。高效稳定。高效稳定。

【技术实现步骤摘要】
用于量子测控系统的多板卡信号同步方法、设备及介质


[0001]本申请涉及量子测控系统
，具体涉及一种用于量子测控系统的多板卡信号同步方法、设备及介质。

技术介绍

[0002]目前，电子信息技术产业发展迅速，出现各类高性能可编程逻辑芯片，可以实现很多复杂的应用需求。当前量子技术发展迅速，需要同时进行操控的量子比特的个数越来越多，这就需要量子测控设备能够同步发出多路波形信号，以实现对多个量子比特进行测量。
[0003]现有技术中量子测控设备对多路波形信号进行同步的方法有很多，但实现方案较为复杂，且需要外部触发信号与板卡工作时钟有固定相位等条件，对用户的使用造成了很多限制以及不便。

技术实现思路

[0004]为了解决上述问题，即为解决现有技术中量子测控设备对多路波形信号进行同步时，实现方案复杂，且需要外部触发信号与板卡工作时钟有固定相位等限制条件的问题，本申请提出了一种用于量子测控系统的多板卡信号同步方法、设备及介质，包括：
[0005]第一方面，本申请提出了一种用于量子测控系统的多板卡信号同步方法，包括：确定待同步的多个板卡，并向所述多个板卡发送参考时钟信号以及校准时钟信号，且所述多个板卡分别通过模式时钟管理器对所述参考时钟信号进行分频处理，得到各自对应的计数时钟；根据计数阈值，确定所述多个板卡分别对应的计数时延周期，以及通过所述多个板卡各自对应的计数时钟采样所述校准时钟信号的上升沿，并根据上升沿采样结果、对应的所述计数时延周期以及对应的计数时钟，将所述多个板卡开始累加循环计数；确定所述多个板卡中的主控板卡开始采样外部触发信号，并通过所述主控板卡采样所述外部触发信号的上升沿，并根据上升沿采样结果以及所述计数阈值，通过所述主控板卡将所述外部触发信号转发至所述多个板卡的其他板卡；通过所述其他板卡采样由所述主控板卡转发的所述外部触发信号，并采样所述外部触发信号的上升沿，并根据所述上升沿的采样结果以及所述计数阈值，通过所述其他板卡发送波形信号。
[0006]在一个示例中，根据计数阈值，确定所述多个板卡分别对应的计数时延周期之前，所述方法还包括：获取多个板卡分别与上位机之间的线路长度，以及通过用户指令获取校准延时周期；根据所述线路长度确定最长计数周期，并将所述最长计数周期与所述校准延时周期进行相加，作为计数阈值。
[0007]在一个示例中，确定所述多个板卡中的主控板卡开始采样外部触发信号，并通过所述主控板卡采样所述外部触发信号的上升沿，并根据上升沿采样结果以及所述计数阈值，通过所述主控板卡将所述外部触发信号转发至所述多个板卡的其他板卡，具体包括：确定所述多个板卡中的主控板卡开始采样外部触发信号，并通过所述主控板卡采集所述外部触发信号的上升沿；根据所述上升沿采样结果，若确定当前计数的周期不满所述校准延时
周期，则通过所述主控板卡将所述外部触发信号转发至所述多个板卡的其他板卡，否则，直至所述当前的计数周期为第一指定值时，通过所述主控板卡将所述外部触发信号转发至所述多个板卡的其他板卡，其中，所述第一指定值属于所述校准延时周期的范围。
[0008]在一个示例中，通过所述其他板卡采样由所述主控板卡转发的所述外部触发信号，并采样所述外部触发信号的上升沿，并根据所述上升沿的采样结果以及所述计数阈值，通过所述其他板卡发送波形信号，具体包括：确定所述其他板卡接收到由所述主控板卡转发的所述外部触发信号；通过所述其他板卡采样由所述主控板卡转发的所述外部触发信号，并采样所述外部触发信号的上升沿；根据所述上升沿的采样结果，若确定当前的计数周期为第二指定值，则通过所述其他板卡发送波形信号，否则，直至所述当前的计数周期为第二指定值时，通过所述其他板卡发送波形信号，其中，所述第二指定值属于所述校准延时周期的范围。
[0009]在一个示例中，确定待同步的多个板卡，并向所述多个板卡发送参考时钟信号以及校准时钟信号之前，所述方法包括：通过时钟发生器产生具有固定相位关系的参考时钟信号以及校准时钟信号，其中，所述校准时钟信号的时钟周期为多个板卡计数时钟周期的整数倍。
[0010]在一个示例中，所述方法还包括：根据用户指令确定所述参考时钟信号的时钟频率。
[0011]在一个示例中，所述方法还包括：获取所述多个板卡的最长传输时延，并根据所述最长传输时延确定所述计数时钟周期的倍数，并根据所述倍数生成所述校准时钟信号。
[0012]在一个示例中，所述方法还包括：通过等长的BNC同轴电缆，向所述多个板卡发送所述参考时钟信号以及所述校准时钟信号。
[0013]另一方面，本申请还提供了用于量子测控系统的多板卡信号同步设备，包括：至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如下指令：确定待同步的多个板卡，并向所述多个板卡发送参考时钟信号以及校准时钟信号，且所述多个板卡分别通过模式时钟管理器对所述参考时钟信号进行分频处理，得到各自对应的计数时钟；根据计数阈值，确定所述多个板卡分别对应的计数时延周期，以及通过所述多个板卡各自对应的计数时钟采样所述校准时钟信号的上升沿，并根据上升沿采样结果、对应的所述计数时延周期以及对应的计数时钟，将所述多个板卡开始累加循环计数；确定所述多个板卡中的主控板卡开始采样外部触发信号，并通过所述主控板卡采样所述外部触发信号的上升沿，并根据上升沿采样结果以及所述计数阈值，通过所述主控板卡将所述外部触发信号转发至所述多个板卡的其他板卡；通过所述其他板卡采样由所述主控板卡转发的所述外部触发信号，并采样所述外部触发信号的上升沿，并根据所述上升沿的采样结果以及所述计数阈值，通过所述其他板卡发送波形信号。
[0014]另一方面，本申请还提供了一种非易失性计算机存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令设置为：确定待同步的多个板卡，并向所述多个板卡发送参考时钟信号以及校准时钟信号，且所述多个板卡分别通过模式时钟管理器对所述参考时钟信号进行分频处理，得到各自对应的计数时钟；根据计数阈值，确定所述多个板卡分别对应的计数时延周期，以及通过所述多个板卡各自对应的计数时钟采样所述校准时钟信号的上升
沿，并根据上升沿采样结果、对应的所述计数时延周期以及对应的计数时钟，将所述多个板卡开始累加循环计数；确定所述多个板卡中的主控板卡开始采样外部触发信号，并通过所述主控板卡采样所述外部触发信号的上升沿，并根据上升沿采样结果以及所述计数阈值，通过所述主控板卡将所述外部触发信号转发至所述多个板卡的其他板卡；通过所述其他板卡采样由所述主控板卡转发的所述外部触发信号，并采样所述外部触发信号的上升沿，并根据所述上升沿的采样结果以及所述计数阈值，通过所述其他板卡发送波形信号。
[0015]通过本申请提出的用于量子测控系统的多板卡信号同步方法、设备及介质能够带来如下有益效果：针对现有量子测控领域信号同步方案中实现方案复杂、对外部触发信号和板卡工作时钟有固定相位等要求，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于量子测控系统的多板卡信号同步方法，其特征在于，包括：确定待同步的多个板卡，并向所述多个板卡发送参考时钟信号以及校准时钟信号，且所述多个板卡分别通过模式时钟管理器对所述参考时钟信号进行分频处理，得到各自对应的计数时钟；根据计数阈值，确定所述多个板卡分别对应的计数时延周期，以及通过所述多个板卡各自对应的计数时钟采样所述校准时钟信号的上升沿，并根据上升沿采样结果、对应的所述计数时延周期以及对应的计数时钟，将所述多个板卡开始累加循环计数；确定所述多个板卡中的主控板卡开始采样外部触发信号，并通过所述主控板卡采样所述外部触发信号的上升沿，并根据上升沿采样结果以及所述计数阈值，通过所述主控板卡将所述外部触发信号转发至所述多个板卡的其他板卡；通过所述其他板卡采样由所述主控板卡转发的所述外部触发信号，并采样所述外部触发信号的上升沿，并根据所述上升沿的采样结果以及所述计数阈值，通过所述其他板卡发送波形信号。2.根据权利要求1所述的用于量子测控系统的多板卡信号同步方法，其特征在于，根据计数阈值，确定所述多个板卡分别对应的计数时延周期之前，所述方法还包括：获取多个板卡分别与上位机之间的线路长度，以及通过用户指令获取校准延时周期；根据所述线路长度确定最长计数周期，并将所述最长计数周期与所述校准延时周期进行相加，作为计数阈值。3.根据权利要求2所述的用于量子测控系统的多板卡信号同步方法，其特征在于，确定所述多个板卡中的主控板卡开始采样外部触发信号，并通过所述主控板卡采样所述外部触发信号的上升沿，并根据上升沿采样结果以及所述计数阈值，通过所述主控板卡将所述外部触发信号转发至所述多个板卡的其他板卡，具体包括：确定所述多个板卡中的主控板卡开始采样外部触发信号，并通过所述主控板卡采集所述外部触发信号的上升沿；根据所述上升沿采样结果，若确定当前计数的周期不满所述校准延时周期，则通过所述主控板卡将所述外部触发信号转发至所述多个板卡的其他板卡，否则，直至所述当前的计数周期为第一指定值时，通过所述主控板卡将所述外部触发信号转发至所述多个板卡的其他板卡，其中，所述第一指定值属于所述校准延时周期的范围。4.根据权利要求2所述的用于量子测控系统的多板卡信号同步方法，其特征在于，通过所述其他板卡采样由所述主控板卡转发的所述外部触发信号，并采样所述外部触发信号的上升沿，并根据所述上升沿的采样结果以及所述计数阈值，通过所述其他板卡发送波形信号，具体包括：确定所述其他板卡接收到由所述主控板卡转发的所述外部触发信号；通过所述其他板卡采样由所述主控板卡转发的所述外部触发信号，并采样所述外部触发信号的上升沿；根据所述上升沿的采样结果，若确定当前的计数周期为第二指定值，则通过所述其他板卡发送波形信号，否则，直至所述当前的计数周期为第二指定值时，通过所述其他板卡发送波形信号，其中，所述第二指定值属于所述校准延时周期的范围。5.根据权利要求1所述的用于量子测控系统的多板卡信号同步方法，其特征在于，确定
待同步的多个板卡，并向所述多个板卡发送参考时钟信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵鑫鑫，魏朝飞，姜凯，
申请(专利权)人：山东浪潮科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：