仿真方法、装置、设备及存储介质制造方法及图纸

本公开提供了仿真方法及装置、设备存储介质，涉及计算机领域，尤其涉及量子计算机、量子仿真领域。具体实现方案为：仿真得到量子芯片版图的至少两个器件中第一目标器件的第一频率信息，以及仿真得到所述至少两个器件中第二目标器件的第二频率信息；以及基于所述第一频率信息和所述第二频率信息，得到所述至少两个器件中所述第一目标器件与所述第二目标器件之间的耦合强度。如此，无需对量子芯片版图进行建模即可便捷地得到量子芯片版图中目标器件之间的耦合强度。件之间的耦合强度。件之间的耦合强度。

【技术实现步骤摘要】
仿真方法、装置、设备及存储介质


[0001]本公开涉及计算机领域，尤其涉及量子计算机、量子仿真领域。

技术介绍

[0002]在整个量子芯片版图设计中，特征参数的设计是非常关键的一部分。比如，不同器件间耦合强度的设计是重中之重。因此，亟需一种方案以便捷地求得量子芯片版图中目标器件之间的耦合强度。

技术实现思路

[0003]本公开提供了一种仿真方法、装置、设备及存储介质。
[0004]根据本公开的一方面，提供了一种仿真方法，包括：
[0005]仿真得到量子芯片版图的至少两个器件中第一目标器件的第一频率信息，以及仿真得到所述至少两个器件中第二目标器件的第二频率信息；以及
[0006]基于所述第一频率信息和所述第二频率信息，得到所述至少两个器件中所述第一目标器件与所述第二目标器件之间的耦合强度。
[0007]根据本公开的另一方面，提供了一种仿真装置，包括：
[0008]仿真单元，用于仿真得到量子芯片版图的至少两个器件中第一目标器件的第一频率信息，以及仿真得到所述至少两个器件中第二目标器件的第二频率信息；
[0009]计算单元，用于基于所述第一频率信息和所述第二频率信息，得到所述至少两个器件中所述第一目标器件与所述第二目标器件之间的耦合强度。
[0010]根据本公开的另一方面，提供了一种电子设备，包括：
[0011]至少一个处理器；以及
[0012]与该至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
[0013]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中任一实施例的方法。
[0014]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中任一实施例的方法。
[0015]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中任一实施例的方法。
[0016]这样，能无需对量子芯片版图进行建模即可便捷地得到量子芯片版图中目标器件(比如第一目标器件和第二目标器件)之间的耦合强度，因此，更适用于量子芯片版图中量子比特数目较多的场景。
[0017]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。
附图说明
[0018]附图用于更好地理解本方案，不构成对本公开的限定。其中：
[0019]图1是根据本公开一实施例仿真方法的实现流程示意图一；
[0020]图2是根据本公开一实施例仿真方法的实现流程示意图二；
[0021]图3是根据本公开一实施例仿真方法的实现流程示意图三；
[0022]图4是根据本公开一实施例仿真方法的实现流程示意图四；
[0023]图5(a)和图5(b)是根据本公开一实施例量子芯片版图的结构示意图；
[0024]图6是根据本公开一实施例仿真方法在一具体示例中的实现流程示意图；
[0025]图7(a)是根据本公开一实施例中示例一中量子芯片版图的结构示意图；
[0026]图7(b)是示例一中本公开方案得到的仿真结果与现有方案的仿真结果的对比图；
[0027]图7(c)是示例二中本公开方案得到的仿真结果与现有方案的仿真结果的对比图；
[0028]图8(a)是根据本公开一实施例中示例三中量子芯片版图的结构示意图；
[0029]图8(b)是示例三中本公开方案得到的仿真结果与现有方案的仿真结果的对比图；
[0030]图9是根据本公开一实施例仿真装置的结构示意图；
[0031]图10是用来实现本公开实施例的仿真方法的电子设备的框图。
具体实施方式
[0032]以下结合附图对本公开的示范性实施例做出说明，其中包括本公开实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本公开的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。
[0033]本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。本文中术语“至少一种”表示多种中的任意一种或多种中的至少两种的任意组合，例如，包括A、B、C中的至少一种，可以表示包括从A、B和C构成的集合中选择的任意一个或多个元素。本文中术语“第一”、“第二”表示指代多个类似的技术用语并对其进行区分，并不是限定顺序的意思，或者限定只有两个的意思，例如，第一特征和第二特征，是指代有两类/两个特征，第一特征可以为一个或多个，第二特征也可以为一个或多个。
[0034]另外，为了更好的说明本公开，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，缺少某些具体细节，本公开同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本公开的主旨。
[0035]作为后摩尔时代的标志性技术，量子计算的研究和发展备受学术界和工业界关注。与传统计算相比，量子计算在求解诸如大数分解之类的难题时有着显著优势，同时也为量子多体、量子化学模拟等前沿研究带来新的思路。各种潜在的量子应用极大地推动了量子硬件的发展。在硬件实现上，业界拥有多种候选技术方案，比如超导量子电路、离子阱、金刚石NV色心、核磁共振、光量子系统等。受益于退相干时间长、易操控/读取、可扩展性强等优势，超导量子电路被认为是最有前景的量子计算硬件候选者之一。
[0036]作为超导量子电路技术方案的核心载体，集成多个量子比特的超导量子芯片的研发至关重要。随着微纳加工技术的发展，超导量子芯片上可以集成的量子比特数目越来越
多，从几个、几十个增长至上百个，未来最终要实现的是成千上万个量子比特的集成。面对量子比特数目不断增长的需求，超导量子芯片版图的设计的必要性和紧迫性日渐彰显。
[0037]在整个超导量子芯片版图设计中，特征参数的设计是非常关键的一部分。具体而言，需要关注的特征参数主要包括量子比特的频率和非线性强度、读取腔的频率、量子比特和读取腔的品质因子等。除此之外，不同器件间耦合强度的设计更是重中之重，比如，近邻量子比特(或称邻近量子比特，指与量子比特直接耦合的量子比特，或与量子比特通过耦合器直接耦合的量子比特等)间耦合强度的设计，因为近邻量子比特间耦合强度与两比特量子门的保真度息息相关；又比如，非近邻量子比特(或称非邻近量子比特，比如两个量子比特未直接耦合，而是通过一个或多个中间量子比特进行间接耦合，此时，间接耦合的两个量子比特可互称为非近邻量子比特)之间耦合强度的设计，因为非近邻量子比特之间耦合强度有助于串扰问题的刻画和缓释；再比如，量子比特与读取腔间耦本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种仿真方法，包括：仿真得到量子芯片版图的至少两个器件中第一目标器件的第一频率信息，以及仿真得到所述至少两个器件中第二目标器件的第二频率信息；以及基于所述第一频率信息和所述第二频率信息，得到所述至少两个器件中所述第一目标器件与所述第二目标器件之间的耦合强度。2.根据权利要求1所述的方法，还包括：仿真得到所述量子芯片版图中至少两个器件所对应的频率范围；其中，所述仿真得到量子芯片版图的至少两个器件中第一目标器件的第一频率信息，包括：基于所述至少两个器件所对应的频率范围中所述第一目标器件对应的频率范围，仿真得到所述第一目标器件的第一频率信息。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述仿真得到所述至少两个器件中第二目标器件的第二频率信息，包括：基于所述至少两个器件所对应的频率范围中所述第二目标器件对应的频率范围，仿真得到所述第二目标器件的第二频率信息。4.根据权利要求2或3所述的方法，其中，所述仿真得到所述量子芯片版图中至少两个器件所对应的频率范围，包括：仿真得到量子芯片版图中至少两个器件所对应的电场分布；基于所述至少两个器件所对应的电场分布，得到所述至少两个器件所对应的频率范围。5.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其中，所述仿真得到量子芯片版图的至少两个器件中第一目标器件的第一频率信息，以及仿真得到所述至少两个器件中第二目标器件的第二频率信息，包括：在所述第一目标器件与第二目标器件之间的耦合类型满足第一条件的情况下，仿真得到所述第一目标器件所对应的包含有第一本征频率和第一裸态频率的第一频率信息，以及仿真得到所述第二目标器件所对应的包含有第二本征频率和第二裸态频率的第二频率信息。6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述仿真得到所述第一目标器件所对应的包含有第一本征频率和第一裸态频率的第一频率信息，包括：仿真得到所述第一目标器件的第一本征频率；调整所述量子芯片版图中所述第一目标器件的第一相邻器件的物理参数，使所述第一目标器件的第一相邻器件与所述第一目标器件之间退耦合；在退耦合处理完成之后，仿真得到所述第一目标器件所对应的第一裸态频率。7.根据权利要求5所述的方法，其中，所述仿真得到所述第二目标器件所对应的包含有第二本征频率和第二裸态频率的第二频率信息，包括：仿真得到所述第二目标器件的第二本征频率；调整所述量子芯片版图中所述第二目标器件的第二相邻器件的物理参数，使所述第二目标器件的第二相邻器件与所述第二目标器件之间退耦合；在退耦合处理完成之后，仿真得到所述第二目标器件所对应的第二裸态频率。
8.根据权利要求5或6或7所述的方法，其中，所述基于所述第一频率信息和所述第二频率信息，得到所述至少两个器件中所述第一目标器件与所述第二目标器件之间的耦合强度，包括：基于所述第一目标器件所对应的第一本征频率和第一裸态频率，以及所述第二目标器件所对应的第二本征频率和第二裸态频率，得到第一仿真精度信息；在所述第一仿真精度信息满足第一精度要求的情况下，基于所述第一目标器件所对应的第一本征频率和第一裸态频率，以及所述第二目标器件所对应的第二本征频率和第二裸态频率，计算得到所述第一目标器件与所述第二目标器件之间的耦合强度。9.根据权利要求5或6或7所述的方法，其中，满足所述第一条件的耦合类型为共振耦合或非共振耦合。10.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其中，所述仿真得到量子芯片版图的至少两个器件中第一目标器件的第一频率信息，以及仿真得到所述至少两个器件中第二目标器件的第二频率信息，包括：在所述至少两个目标器件中所述第一目标器件与第二目标器件之间的耦合类型满足第二条件的情况下，仿真得到所述第一目标器件所对应的包含有第一本征频率的第一频率信息，以及仿真得到所述第二目标器件所对应的包含有第二本征频率的第二频率信息。11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述基于所述第一频率信息和所述第二频率信息，得到所述至少两个器件中所述第一目标器件与所述第二目标器件之间的耦合强度，包括：基于所述第一目标器件所对应的第一本征频率和所述第二目标器件所对应的第二本征频率，得到第二仿真精度信息；在所述第二仿真精度信息满足第二精度要求的情况下，基于所述第一目标器件所对应的第一本征频率和所述第二目标器件所对应的第二本征频率，计算得到所述第一目标器件与所述第二目标器件之间的耦合强度。12.根据权利要求10或11所述的方法，其中，满足所述第二条件的耦合类型为共振...

【专利技术属性】
技术研发人员：晋力京，王宇轩，
申请(专利权)人：北京百度网讯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：