[发明专利]任意波形发生系统

说明书

本发明提供了一种任意波形发生系统，包括：任意波形发生装置和时钟与同步单元；时钟与同步单元与任意波形发生装置连接，用于发送同步时钟和同步脉冲信号给任意波形发生装置；任意波形发生装置包括多个任意波形发生单元，多个任意波形发生单元形成阵列结构，用于接收时钟与同步单元发送的同步时钟和同步脉冲信号，利用同步时钟和同步脉冲信号控制多个任意波形发生单元的同步任意波形的输出，缓解现有任意波形发生器无法实现量子计算控制所需的灵活的触发控制问题，达到能够实现量子计算控制所需的灵活的触发控制的技术效果。

技术领域

本发明涉及自动化控制技术领域，尤其是涉及一种任意波形发生系统。

背景技术

在自动化控制领域，尤其是在量子计算方面，当需要向量子芯片发送调控信号时，需要使用任意波形发生器实现调控信号的产生与调制。

对于少量几路调控信号的产生，使用现有的任意波形发生器可以很容易地实现。然而，当所需的调控信号通道数增大时，目前现有的任意波形发生器存在很大的局限性。例如，超导量子计算需要使用大量的中频调制信号通道实现多量子比特控制。为了控制包含100个量子比特的超导量子计算芯片，将需要超过200个中频调制信号通道。然而，现有的任意波形发生器并不能满足调控信号通道数增大的需求。

为了设备的通用性，现有的任意波形发生器会实现较多复杂的功能，这些复杂的功能可能不是实验所必需的，因此，会增加不必要的硬件成本和设备体积，同时设备体积较大也不便于集成安装。

现有的任意波形发生器只能在一定周期中固定地设置脉冲信号的数量和间隔等，无法实现量子计算控制所需的灵活的触发控制。而且，由于未对量子比特信息进行处理，导致现有的任意波形发生器无法实现量子计算控制所需的灵活的反馈控制。这些因素限制了现有的任意波形发生器方案的可用性。

发明内容

(一)要解决的技术问题

鉴于上述技术问题，本发明的目的在于提供一种任意波形发生系统，以缓解现有任意波形发生器无法实现量子计算控制所需的灵活的触发控制的技术问题。

(二)技术方案

第一方面，本发明实施例提供了一种任意波形发生系统，包括：任意波形发生装置和时钟与同步单元；

所述时钟与同步单元与所述任意波形发生装置连接，用于发送同步时钟和同步脉冲信号给所述任意波形发生装置；

所述任意波形发生装置包括多个任意波形发生单元，该多个任意波形发生单元形成阵列结构，用于接收所述时钟与同步单元发送的所述同步时钟和所述同步脉冲信号，利用所述同步时钟和所述同步脉冲信号控制该多个任意波形发生单元的同步任意波形的输出。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，每个所述任意波形发生单元包括：序列控制器及分别与所述序列控制器连接的同步接口、任意波形存储器和控制指令存储器；

所述同步接口用于将接收到的所述同步时钟和所述同步脉冲信号发送给所述序列控制器；

所述序列控制器用于接收波形数据集合和控制指令集合，将所述波形数据集合发送给所述任意波形存储器，将所述控制指令集合发送给所述控制指令存储器，接收所述同步接口发送的所述同步时钟和所述同步脉冲信号，利用所述同步时钟和所述同步脉冲信号按序执行所述控制指令集合中的控制指令，分别输出所述控制指令指定的波形数据；

所述任意波形存储器用于接收所述序列控制器发送的所述波形数据集合，并存储所述波形数据集合；

所述控制指令存储器用于接收所述序列控制器发送的所述控制指令集合，并存储所述控制指令集合。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，每个所述任意波形发生单元还包括：量子态信息处理模块，所述量子态信息处理模块和所述序列控制器连接；