【技术实现步骤摘要】
本申请涉及但不限于量子计算技术，其中涉及一种寻址操作系统及量子计算装置。
技术介绍
1、量子计算是一种利用量子力学原理进行计算的技术，其基本单元是量子比特。与经典比特不同，量子比特可以处于0和1的叠加态，这使得量子计算机在解决某些问题时具有显著的优势，例如大数分解、搜索和模拟量子系统等。为了有效地执行量子计算，量子计算机需要能够单独操作每个量子比特；这意味着必须对每个量子比特进行独立的初始化、操作（例如应用量子门）和测量，而不影响其他量子比特的状态；这种能力被称为独立寻址，这种能力对于量子计算机的有效操作和高精度计算至关重要。
2、独立寻址的寻址操作系统的关键在于能够精确控制和测量每个量子比特的状态；这通常涉及到使用精密的激光、射频（rf）和微波技术。以下是寻址操作系统在量子计算中所需解决的几个主要问题：1.精确控制：需要高精度的控制手段来选择性地操作特定的量子比特，而不干扰其他比特；2.低噪声环境：控制和测量设备必须在低噪声环境中工作，以防止量子信息的丢失和退相干；3.高可扩展性：系统必须具备良好的可扩展性，以便能够处理大量量子比特；4.切换速度快：系统需要具备足够高速的切换，以便处理不同量子比特之间的切换，一般需要远快于量子操作的时间。在基于原子或者离子的量子计算方案中，量子操作一般都是通过激光完成的，因此寻址操作系统主要是针对激光光束的控制；目前主流的寻址操作系统包括：基于多通道声光调制器（multi-channel aom）和光纤阵列(fiberarray)的寻址操作系统和基于声光偏转器（aod）的寻址操作系
3、参见图1，基于声光偏转器的寻址操作系统包含一个以上声光偏转器（图中示意简化了其他光学组成），激光入射到声光偏转器，通过声光偏转器的衍射特性可以生成偏转角正比于射频频率的光束，通过施加多个频率在声光偏转器上即可实现多个偏转角的激光光束；基于声光偏转器的寻址操作系统的寻址能力依赖于射频频率，射频频率不同即可寻址不同位置，即通过射频信号的频率不同实现间距的可编程特性，并且仅需要一个声光偏转器即可实现多通道输出（通过在声光偏转器上加载多个射频信号），通过控制不同频率的射频信号进而实现不同通道之间的独立控制并且具有良好的扩展性；由于单设备实现多通道的控制，无需提前将激光分成多个通道，激光利用率可以显著提高；通过两个声光偏转器的级联，可以实现二维的独立寻址。参见图2，在声光偏转器中，多个射频频率加载的时候会产生非线性效应，在焦平面上多个频率所对应的光束位置，其中和对应的光束为信号光，而和对应的为非线性效应的杂散光（此处频率可能还有其他情况，不限于和，具体频率取决于声光偏转器的非线性效应）；假如直接用该寻址系统所产生的激光对量子比特进行操控，那么非线性效应导致的激光会导致非操作量子比特的串扰错误。参见图3，其中实心黑色圆表示信号光，灰色圆表示的非线性效应所产生的杂散光，空心黑色圆表示的是因为多个声光偏转器衍射产生的非信号光，如果使用两个声光偏转器进行二维平面的寻址操作，非线性效应所产生杂散光一般相比信号光光强比较弱，而衍射所产生的非信号光光强于信号光基本一致，具体比例取决于所施加的射频功率；如果直接使用寻址系统进行量子操作，那么非信号光所对应的串扰错误将会很大；并且非信号光会随着寻址数目的增加而增加，因此会造成其余量子比特很大程度的串扰错误。
4、综上，如何降低基于声光偏转器的寻址操作系统的串扰错误，成为一个有待解决的问题。
技术实现思路
1、以下是对本申请详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。
2、本公开实施例提供一种寻址操作系统及量子计算装置，能够降低基于声光偏转器的寻址操作系统的串扰错误。
3、本公开实施例提供了一种寻址操作系统，包括：声光偏转器及级联于声光偏转器之后的光开关控制器；其中，
4、声光偏转器设置为：输出一个以上光束；
5、光开关控制器设置为：对声光偏转器输出的一个以上光束进行通路控制，以分别控制每一个光束是否通过通路对量子比特执行寻址操作。
6、另一方面，本公开实施例量子计算装置，包括上述的寻址操作系统。
7、本公开实施例在这个寻址操作过程中，对声光偏转器输出的一个以上光束，通过级联于声光偏转器之后的光开关控制器进行通路控制，通过通路控制除执行寻址操作的激光之外的光束不照射量子比特，避免非操作量子比特的串扰错误，在保留声光偏转器多个射频信号之间独立控制的同时，降低了寻址操作系统发生串扰错误的概率。
8、本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的其他优点可通过在说明书以及附图中所描述的方案来实现和获得。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种寻址操作系统，其特征在于，包括：声光偏转器及级联于声光偏转器之后的光开关控制器；其中，
2.根据权利要求1所述的寻址操作系统，其特征在于，所述光开关控制器是设置为：
3.根据权利要求2所述的寻址操作系统，其特征在于，所述除用于执行量子比特的寻址操作的其他光束，包括：
4.根据权利要求1至3任一项所述的寻址操作系统，其特征在于，所述光开关控制器包括：数字微镜装置。
5.根据权利要求4所述的寻址操作系统，其特征在于，所述光开关控制器为数字微镜装置时，所述数字微镜装置是设置为：
6.根据权利要求1至3任一项所述的寻址操作系统，其特征在于，所述声光偏转器的数量为一个以上。
7.根据权利要求1至3任一项所述的寻址操作系统，其特征在于，所述寻址操作系统还包括设置于所述声光偏转器和所述光开关控制器之间的透镜，设置为：
8.一种量子计算装置，其特征在于，包括如权利要求1至7中任一项所述的寻址操作系统。
【技术特征摘要】
1.一种寻址操作系统，其特征在于，包括：声光偏转器及级联于声光偏转器之后的光开关控制器；其中，
2.根据权利要求1所述的寻址操作系统，其特征在于，所述光开关控制器是设置为：
3.根据权利要求2所述的寻址操作系统，其特征在于，所述除用于执行量子比特的寻址操作的其他光束，包括：
4.根据权利要求1至3任一项所述的寻址操作系统，其特征在于，所述光开关控制器包括：数字微镜装置。
5.根据权利要求4所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：梅全鑫，毛志超，
申请(专利权)人：华翊博奥北京量子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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