【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及量子信息，特别涉及多比特容错超导量子计算机的任意波形发生系统及方法。
技术介绍
1、量子算法通常需要精确的波形来保证量子比特的正确操作。这包括波形的频率、幅度、相位和形状等参数的精确控制。量子门操作中，需要在极短的时间内完成一个波形到另一个波形的切换。例如，在离子阱量子计算机中，控制波形可能在几纳秒至几十纳秒内就需要改变。量子系统常常需要实时反馈来校正误差。这就要求波形发生器能根据前一个操作的结果，动态调整后续操作的波形。
2、量子容错计算需要可灵活配置的awg（arbitrary waveform generator，任意波形发生器）产生操控波形，并且能够在数纳秒内根据反馈结果选择下一段播放波形。然而，现有的商用awg无法做到足够的灵活配置，并且无法在数纳秒内根据外部输入信号选择并播放下一段波形，这在一定程度上限制了量子计算的发展。
技术实现思路
1、本专利技术提供的技术方案为：多比特容错超导量子计算机的任意波形发生系统，包括：
2、上位机，用于发送波形数据和控制信号、读取awg板卡的状态信息以及接收awg返回信号；
3、若干个awg板卡，用于波形输出，所述awg板卡与上位机通过高速通信链路连接；
4、所述awg板卡能够接收其他awg板卡发送的同步信号，实现与其他awg板卡同步工作；
5、所述awg板卡能够接收反馈信息，以支持纠错码，并根据反馈信息发送预存的波形；
6、所述控制信号由多个指令序列
7、本专利技术还提供多比特容错超导量子计算机的任意波形发生方法，所述方法包括：
8、接收上位机发送的波形数据并存储；
9、接收指令序列，根据指令序列，调出存储的波形数据；
10、波形数据经过dac后输出模拟波形。
11、优选的，所述接收上位机发送的波形数据并存储包括以下步骤：
12、接收控制信号、固件、真值表；
13、根据控制信号将真值表和固件存储在awg内部存储器；
14、将波形数据存储在awg内的对应ram地址的存储区域内；
15、所述ram地址与awg特定存储区域唯一对应；通过ram地址能够寻找存储在awg内特定区域内的波形数据。
16、优选的，所述将波形数据存储在awg内的对应ram地址的存储区域内，包括以下步骤：
17、接收宏指令，并通过译码器进行译码；
18、根据预设在固件内的指令模版，将输入的宏指令分为多个原子指令输出；
19、根据原子指令中的起始地址和结束地址，生成ram地址；
20、将波形数据存储在对应ram地址的存储区域内。
21、优选的，所述接收指令序列，根据指令序列，调出存储的波形数据，包括以下步骤：
22、通过译码器分析原子指令，识别原子指令的意图；
23、通过ram地址读取对应的波形数据，并播放所述波形数据；
24、获取原子指令中的电压值，输出电压值。
25、优选的，还包括步骤：
26、在分析原子指令后，根据反馈信号决定原子指令是否执行；具体包括：
27、获取多个真值表；
28、提取原子指令中组编号；
29、选择对应编号的真值表，输出指令选择信号到译码器；
30、译码器根据输入的指令选择信号，决定是否执行相应的原子指令；
31、在确认同步信号有效后，开始执行第一条原子指令，以便多个awg板卡同步。
32、优选的，所述原子指令包括条件域和播放域，所述播放域包括前等待时间、前等待电压、ram地址信息、循环、后等待时间和后等待电压，所述条件域包括条件有效标识、真值表选择、匹配值和组编号。
33、优选的，所述模拟波形包括前等待电压、前等待时间、波形、后等待电压、后等待时间。
34、本专利技术还提供一种电子设备，包括处理器和存储器，用于执行所述的多比特容错超导量子计算机的任意波形发生方法。
35、本专利技术还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行以实现所述的多比特容错超导量子计算机的任意波形发生方法。
36、本专利技术的有益效果：
37、本专利技术具有灵活的波形模式产生机制，所谓的波形模式为先播放哪一段，再播放哪一段，每段循环多少次，中间空闲多少时间等调度指令，通过同步信号，可以支持多awg板卡同步工作，根据反馈信号选择播放波形；在硬件无法修改时，也可增加新的波形模式，且不过多增加上位机负担。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.多比特容错超导量子计算机的任意波形发生系统，其特征在于，包括：
2.多比特容错超导量子计算机的任意波形发生方法，其特征在于，所述方法包括：
3.根据权利要求2所述的多比特容错超导量子计算机的任意波形发生方法，其特征在于，所述接收上位机发送的波形数据并存储包括以下步骤：
4.根据权利要求2所述的多比特容错超导量子计算机的任意波形发生方法，其特征在于，所述将波形数据存储在AWG内的对应RAM地址的存储区域内，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的多比特容错超导量子计算机的任意波形发生方法，其特征在于，所述接收指令序列，根据指令序列，调出存储的波形数据，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的多比特容错超导量子计算机的任意波形发生方法，其特征在于，还包括步骤：
7.根据权利要求4所述的多比特容错超导量子计算机的任意波形发生方法，其特征在于，所述原子指令包括但不限于条件域和播放域，所述播放域包括前等待时间、前等待电压、RAM地址信息、循环、后等待时间和后等待电压，所述条件域包括条件有效标识、真值表选择、匹配值和
8.根据权利要求2所述的多比特容错超导量子计算机的任意波形发生方法，其特征在于，所述模拟波形包括前等待电压、前等待时间、波形、后等待电压、后等待时间。
9.一种电子设备，包括处理器和存储器，其特征在于，用于执行权利要求1-8中任意一项所述的多比特容错超导量子计算机的任意波形发生方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行以实现上述权利要求1-8中任意一项所述的多比特容错超导量子计算机的任意波形发生方法。
...【技术特征摘要】
1.多比特容错超导量子计算机的任意波形发生系统，其特征在于，包括：
2.多比特容错超导量子计算机的任意波形发生方法，其特征在于，所述方法包括：
3.根据权利要求2所述的多比特容错超导量子计算机的任意波形发生方法，其特征在于，所述接收上位机发送的波形数据并存储包括以下步骤：
4.根据权利要求2所述的多比特容错超导量子计算机的任意波形发生方法，其特征在于，所述将波形数据存储在awg内的对应ram地址的存储区域内，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的多比特容错超导量子计算机的任意波形发生方法，其特征在于，所述接收指令序列，根据指令序列，调出存储的波形数据，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的多比特容错超导量子计算机的任意波形发生方法，其特征在于，还包括步骤：
7.根据权利要求4...
【专利技术属性】
技术研发人员：梁坚，刘武新，
申请(专利权)人：杭州逻辑比特科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。