[发明专利]绝热量子计算的方法

权利要求书

1.一种使用包括多个超导量子位的量子系统进行绝热量子计算 的方法，其中，该量子系统能够在任何给定的时间处于至少两 个量子配置中的任一个，该至少两个量子配置包括：

一个第一配置，该第一配置由具有一个第一状态的一个 初始化哈米尔顿算子H_O所说明；和

一个第二配置，该第二配置由具有一个第二状态的一个 问题哈米尔顿算子H_P所说明；该方法包括：

将该量子系统初始化为该第一配置；

演算该量子系统，其中该演算的至少一个部分是绝热地 进行演算，由此实现一种绝热演算，其中在该绝热演算的过程 中该量子系统的一个状态的特征为一个演算哈米尔顿算子H， 直到它由该问题哈米尔顿算子H_P的第二状态说明为止，并且 其中该演算哈米尔顿算子H包括具有至少一个反交叉的一个 能量谱，并且其中绝热地演算该量子系统包括在该时间间隔中 通过改变该量子系统的至少一个参数来增加该至少一个反交 叉中的一个反交叉的能隙大小；并且

读出该量子系统的状态。

2.如权利要求1所述的方法，其中在该多个超导量子位中的每个 对应第一超导量子位都被安排为对应于在该多个超导量子位 中的一个对应的第二超导量子位，因此该第一超导量子位与该 对应的第二超导量子位限定一个预定的耦连强度，并且其中在 该多个超导量子位中的每个第一超导量子位与对应的第二超 导量子位之间的预定的耦连强度集体地限定一个求解的计算 问题的至少一个部分。

3.如权利要求1所述的方法，其中该问题哈米尔顿算子H_P包 括对于该多个超导量子位中每个超导量子位的一个隧道效应 项，并且其中对于该多个超导量子位中每个超导量子位的隧道 效应项的能量是低于该多个超导量子位中每个第一超导量子 位与第二超导量子位之间的这些预定的耦连强度的一组绝对 值的一个平均值。

4.如权利要求1所述的方法，其中该读出包括对于该多个超导量 子位中的一个超导量子位的至少一个超导量子位探测至少一 个σ_X Pauli矩阵算子或者σ_Z Pauli矩阵算子的至少一个可观测 项。

5.如权利要求1所述的方法，进一步包括一个储能电路，其中所 述储能电路是与该多个超导量子位中的至少一部分超导量子 位处于电感性联通，并且其中该读出包括测量跨过该储能电路 的一个电压。

6.如权利要求1所述的方法，其中该读出包括测量该量子系统的 一个阻抗。

7.如权利要求1所述的方法，其中该读出包括确定在该多个超导 量子位中的至少一个超导量子位的状态。

8.如权利要求7所述的方法，其中该读出包括对该超导量子位的 一个接地状态与该超导量子位的一个受激状态进行区别。

9.如权利要求1所述的方法，其中该多个超导量子位中的至少一 个超导量子位是选自由一个持续电流量子位和一个超导通量 量子位所组成的组。

10.如权利要求9所述的方法，其中该读出包括将该超导量子位的 一种量子状态测量为存在或者不存在一个电压中的至少一个。

11.如权利要求1所述的方法，其中该多个超导量子位中的至少一 个超导量子位在该量子系统处于该第一配置时能够在一个第 一稳态与一个第二稳态之间具有隧道效应。

12.如权利要求1所述的方法，其中该多个超导量子位中的至少一 个超导量子位在演算的过程中能够在一个第一稳态与一个第 二稳态之间具有隧道效应。

13.如权利要求1所述的方法，其中该演算发生在1纳秒与大约 100微秒之间的一个时间周期中。

14.如权利要求1所述的方法，其中该初始化包括在垂直于由该多 个超导量子位定义的一个平面的一个向量的方向上向该多个 超导量子位施加一个磁场。