[发明专利]一种载频脉冲信号频率校准方法

说明书

本发明属于量子芯片测控领域，具体公开一种载频脉冲信号频率校准方法，该方法通过获取不同载频频率下的量子比特处于量子态|0和量子态|1两种量子态下的量子比对读取信号对应的正交平面坐标系中的坐标点之间的最大距离，确定可以使量子比特处于量子态|0和量子态|1时的量子比对读取信号具有最大化区分度的载频频率作为校准载频载频，以实现载频信号的校准该，后续将具有校准载频频率的载波脉冲信号重新作用在微波读取腔上，则可以从源头上保证量子比特读取信号的最大可区分化。

技术领域

本发明属于量子芯片测控领域，特别是一种载频脉冲信号频率校准方法。

背景技术

量子芯片的运行结果，也就是量子信息处理过程的计算结果，是包含在量子比特的量子态中的。为了精确得到量子芯片的运行结果，是需要在量子信息处理过程的之后对量子芯片上的量子比特的量子态进行读取。

常采用微波读取腔读取量子比特的量子态，具体的，在量子比特旁边构建一微波读取腔，并在该微波读取腔上施加一个脉冲信号，该信号称为载频脉冲信号，又叫读取脉冲信号，载频信号通常是频率为4-8GHz的微波信号。微波读取腔能够读取量子比特的量子态的根本原因是量子比特的不同量子态对微波读取腔产生的色散频移是不一样的，进而使得量子比特的不同量子态对施加在微波读取腔上的载频脉冲信号具有不同的响应，该响应信号称为量子比特读取信号。量子比特读取信号的有效性和可区分性，对实现量子比特的量子态进行读取至关重要。载频脉冲信号作为获取量子比特读取信号的输入信号，也可以称为信号源头，载频脉冲信号的准确性对保证不同量子态的量子比特读取信号的幅度和相位具有最大程度的区分度至关重要。

目前，并没有有效的载频脉冲信号频率校准方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种载频脉冲信号频率校准方法，以解决现有技术中的不足，它能够实现载频脉冲信号的校准，进而有效保证量子比特读取信号的有效性和可区分性。

本发明采用的技术方案如下：

一种载频脉冲信号频率校准方法，其中，所述载频脉冲信号频率校准方法包括：

设置量子比特处于第一量子态，对微波读取腔分别施加不同载频频率的载频信号，分别获取各载频信号作用在微波读取腔时的量子比特读取信号，并对各所述量子比特读取信号均进行正交数字分解转换，使其分别转换成正交平面坐标系的对应的第一坐标点；

对所述量子比特进行操作使得量子比特处于第二量子态，对微波读取腔分别施加不同载频频率的载频信号，分别获取各载频信号作用在微波读取腔时的量子比特读取信号，并对各所述量子比特读取信号均进行正交数字分解转换，使其分别转换成正交平面坐标系的对应的第二坐标点；

其中：当量子比特处于第一量子态时施加在微波读取腔上的不同载频频率的载频信号和当量子比特处于第二量子态时施加在微波读取腔上的不同载频频率的载频信号两者完全一致；

确定对应同一载频频率的第一坐标点和第二坐标点之间的距离值，以得到对应不同载频频率的各距离值；

比较对应不同载频频率的各所述距离值以获取最大距离值，并将所述最大距离值对应的载频频率作为校准载频频率。

如上所述的载频脉冲信号频率校准方法，其中，优选的是，所述对微波读取腔分别施加不同载频频率的载频信号，具体包括：

根据所述微波读取腔的固有频率值确定所述载频信号的载频频率范围；

根据所述载频频率范围设置不同载频频率的载频信号。

如上所述的载频脉冲信号频率校准方法，其中，优选的是，所述载频频率范围的两端分别为所述微波读取腔的固有频率值减去频率阈值的差和所述微波读取腔的固有频率值加上频率阈值的和，均包括端点值。