[发明专利]用于量子位读出的补偿脉冲

权利要求书

1.一种用于量子位读出的设备，包括：

以量子位频率操作的量子位；以及

频率控制器，其配置为在量子位测量操作期间控制所述量子位频率，所述频率控制器还配置为：

测量在量子位测量操作期间的相对于时间的量子位频率的偏移以获得测量的量子位频率的偏移，其中所述量子位测量操作期间的所述测量的量子位频率的偏移包括量子位频率的不受控的偏移；

确定包括时间相关的控制波形的补偿脉冲，当将所述补偿脉冲施加到所述量子位时，通过调谐所述量子位频率，其抵消所述量子位测量操作期间的所述测量的相对于时间的量子位频率的偏移；以及

在进一步的量子位测量操作期间将所述补偿脉冲施加到所述量子位，以保持所述量子位频率。

2.如权利要求1所述的设备，其中为了确定所述补偿脉冲，所述频率控制器配置为迭代地构建补偿脉冲，其中所述频率控制器配置为：

测量在测量操作期间的量子位频率的偏移，以获得所述测量的量子位频率的偏移；

构建补偿脉冲，当将所述补偿脉冲施加到所述量子位时，其抵消所述测量的量子位频率的偏移；

将所述补偿脉冲施加到所述量子位；

且其中对于每次迭代，所述频率控制器配置为：

测量在测量操作期间的量子位频率的偏移；

确定是否已发生完成条件；

响应于确定尚未发生所述完成条件，为下一次迭代构建随后的补偿脉冲；以及

响应于确定已经发生所述完成条件，使用最新构建的补偿脉冲作为所述确定的补偿脉冲。

3.如权利要求2所述的设备，其中确定是否已经发生完成条件包括确定对于当前迭代的测量操作期间的所述测量的量子位频率的偏移是否不是量子位频率的不受控的偏移。

4.如权利要求1所述的设备，其中为了确定所述补偿脉冲，所述频率控制器配置为：

初始测量在测量操作期间的量子位频率的偏移；

向所述量子位施加初始补偿脉冲，并测量在测量操作期间的量子位频率的偏移；

将对应于所述测量操作的持续时间的时间段划分为多个时间步长；以及

在所述多个时间步长中的每一个中顺序地变化所述初始补偿脉冲，并使用变化的初始补偿脉冲测量补偿测量操作期间的频率的偏移，直到所述测量操作期间的得到的测量的量子位频率的偏移低于预定的可接受的偏移。

5.如权利要求4所述的设备，其中在所述多个时间步长中的每一个中顺序地变化所述初始补偿脉冲包括，对于每个时间步长，保持用于先前的时间步长的所述变化的补偿脉冲的值。

6.如权利要求1所述的设备，其中所述量子位占据多个量子位水平中的一个，且其中所述测量的量子位频率的偏移导致到量子位水平的不受控的转变。

7.如权利要求6所述的设备，其中所述量子位水平包括两个计算的量子位水平和各自高于所述计算的量子位水平的一个或多个非计算的量子位水平，且其中到量子位水平的不受控的转变包括到非计算的量子位水平的不受控的转变。

8.如权利要求7所述的设备，其中为了确定所述补偿脉冲，所述频率控制器配置为迭代地构建补偿脉冲，其中所述频率控制器配置为：

识别测量操作期间的到非计算的量子位水平的转变；

构建补偿脉冲，当将所述补偿脉冲施加到所述量子位时，其抵消所述识别的到非计算的量子位水平的转变；

将所述补偿脉冲施加到所述量子位；

且其中对于每次迭代，所述频率控制器配置为：

识别测量操作期间的到非计算的量子位水平的转变；

确定是否已发生完成条件；

响应于确定尚未发生所述完成条件，为下一次迭代构建随后的补偿脉冲；以及

响应于确定已经发生所述完成条件，使用最新构建的补偿脉冲作为所述确定的补偿脉冲。

9.如权利要求8所述的设备，其中确定是否发生完成条件包括确定在测量操作期间没有发生到量子位水平的不受控的转变。