[发明专利]一种量子比特逻辑信号的生成系统和方法

说明书

本发明提供了一种量子比特逻辑信号的生成系统和方法，第一混频器对基带信号和第一本振信号进行混频得到第一混频信号，第一信号处理模块对第一混频信号进行滤波和放大处理，第二混频器对处理后的第一混频信号和第二本振信号进行混频得到第二混频信号，第二信号处理模块对第二混频信号进行滤波和放大处理，处理后的第二混频信号即为量子比特的逻辑信号。与现有技术相比，本发明提供的量子比特逻辑信号的生成系统和方法，不仅能够有效地滤除调制混频中产生的信号泄露和镜像，而且能够满足超导量子比特对单量子比特操作所需逻辑信号的频率、相位以及幅度的高精度要求。

技术领域

本发明涉及量子比特技术领域，更具体地说，涉及一种量子比特逻辑信号的生成系统和方法。

背景技术

量子比特是量子芯片的核心，通过对量子比特的编码，能够实现性能远超经典计算机算法的量子算法。其中，对量子比特的编码是通过外加逻辑信号实现的，与经典比特所需的逻辑信号是高低电平的数字信号不同，量子比特所需的逻辑信号是模拟脉冲信号。

现有技术公开了一种产生量子比特的逻辑信号的方法，其采用正交调制技术对基带信号产生器产生的基带信号进行调制，以得到量子比特的逻辑信号，其中，基带信号包含量子比特逻辑门操作所需的调制编码信息，即包含对量子比特编码所需的调制编码信息。但是，在采用正交调制技术对基带信号进行调制混频的过程中会产生信号泄露和镜像，导致生成的逻辑信号的质量较差，不能满足量子比特尤其是超导量子比特对单量子比特操作所需逻辑信号的高精度要求。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种量子比特逻辑信号的生成系统和方法，以提高量子比特所需的逻辑信号的质量。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种量子比特逻辑信号的生成系统，包括基带信号生成模块、第一本振信号生成模块、第一混频器、第一信号处理模块、第二混频器、第二本振信号生成模块和第二信号处理模块；

所述基带信号生成模块用于生成基带信号，并将所述基带信号输入所述第一混频器，所述基带信号包含量子比特逻辑门操作所需的调制编码信息；

所述第一本振信号生成模块用于生成第一本振信号，并将所述第一本振信号输入所述第一混频器；

所述第一混频器用于对所述基带信号和所述第一本振信号进行混频，并将混频后得到的第一混频信号传输至所述第一信号处理模块；

所述第一信号处理模块用于对所述第一混频信号进行滤波和放大处理，并将处理后的第一混频信号传输至所述第二混频器；

所述第二本振信号生成模块用于生成第二本振信号，并将所述第二本振信号传输至所述第二混频器；

所述第二混频器用于对所述处理后的第一混频信号和所述第二本振信号进行混频，并将混频后得到的第二混频信号传输至所述第二信号处理模块；

所述第二信号处理模块用于对所述第二混频信号进行滤波和放大处理，并输出处理后的第二混频信号，且所述处理后的第二混频信号即为量子比特的逻辑信号。

优选地，所述基带信号生成模块包括基带信号生成器和第一滤波器；

所述基带信号生成器用于生成基带信号；

所述第一滤波器用于抑制所述基带信号生成器产生的所述基带信号中的高频杂散噪声。

优选地，所述第一本振信号生成模块包括第一本振信号生成器和第一放大器，所述第一本振信号生成器用于生成第一本振信号，所述第一放大器用于对所述第一本振信号进行放大处理。

优选地，所述第二本振信号生成模块包括第二本振信号生成器和第二放大器；

所述第二本振信号生成器用于生成第二本振信号，所述第二放大器用于对所述第二本振信号进行放大处理。