[发明专利]一种超导量子芯片串扰矩阵测量方法

说明书

本发明属于芯片测控领域，具体公开了一种超导量子芯片串扰矩阵测量方法。所述超导量子芯片上设置有多个超导量子比特装置，任意两所述超导量子比特装置之间均会存在串扰；给各所述超导量子比特装置均配置一个直流电压偏置信号，并记为第一信号组合；针对选定的所述超导量子比特装置，只更新所述第一信号组合中对应的所述超导量子比特装置的所述直流电压偏置信号使得所述超导量子比特装置的频率处于串扰工作点频率，得到第一目标信号组合；在所述超导量子芯片上施加所述第一目标信号组合，即可测量任意两个所述超导量子比特装置之间的第一串扰系数，所述第一串扰系数为串扰矩阵的一部分。本发明提供了超导量子芯片的串扰矩阵的标准测量方法。

技术领域

本发明属于量子芯片测试领域，特别是一种超导量子芯片串扰矩阵测量方法。

背景技术

在称为电路量子电动力学的一种方法中，量子计算采用称为超导量子比特的非线性超导装置以操纵和存储微波频率的量子信息，以及谐振器(例如，作为二维(2D)平面波导或作为三维(3D)微波腔)以读出并促进量子位之间的相互作用。作为一个示例，每个超导量子比特可以包括一个或多个约瑟夫森结，所述约瑟夫森结与所述结并联的电容器分流。量子位电容耦合到2D或3D微波腔，与超导量子比特相关联的电磁能存储在约瑟夫森结中以及形成超导量子比特的电容和电感元件中。

作为超导量子比特工作的实现，超导量子比特上耦合连接有磁通调制线，通常，磁通调制线提供的磁通调制信号调控与超导量子比特相关联的电磁能，进而控制超导量子比特的工作性能。

当超导量子芯片上设置多个超导量子比特时，超导量子比特的工作性能不仅受与自身连接的所述磁通调制线提供的磁通调制信号的影响，而且还受到量子芯片上其他超导量子比特上耦合连接的磁通调制线提供的磁通调制信号的影响，前者可以称为自扰影响，影响程度可以记为第一系数，后者称为串扰影响，影响程度可以记为第二系数。第一系数和第二系数统称为串扰系数，串扰系数组成的矩阵称为串扰矩阵。对于包括N个超导量子比特的超导量子芯片，其串扰矩阵为N*N的矩阵。串扰矩阵的测量，对超导量子芯片的测控操作具有重要意义。目前并没有超导量子芯片的串扰矩阵的测量方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种超导量子芯片串扰矩阵测量方法，以解决现有技术中的不足，它能够测量出超导量子芯片上多个可调超导量子比特装置之间的串扰矩阵。

本发明采用的技术方案如下：

一种超导量子芯片串扰矩阵测量方法，所述超导量子芯片上设置有多个超导量子比特装置，任意两所述超导量子比特装置之间均会存在串扰；所述方法包括：

给每一个所述超导量子比特装置均配置一个直流电压偏置信号，并记为第一信号组合；

针对任一选定的待测量所述超导量子比特装置，只更新所述第一信号组合中对应待测量所述超导量子比特装置的所述直流电压偏置信号的值为电压设定值，得到第一目标信号组合；其中：所述电压设定值使得待测量所述超导量子比特装置的频率处于串扰工作点频率；

在所述超导量子芯片上施加所述第一目标信号组合，并测量待测量所述超导量子比特装置和所有的相关超导量子比特装置之间的第一串扰系数；其中：所述相关超导量子比特装置为所述超导量子芯片上待测量以外的所述超导量子比特装置，所述第一串扰系数为所述串扰矩阵的一部分。

进一步的，所述第一信号组合中各所述直流电压偏置信号的大小为第一常数。

进一步的，所述第一常数为0。

进一步的，所述测量待测量所述超导量子比特装置和任一相关超导量子比特装置之间的第一串扰系数，具体包括：

给每一个所述超导量子比特装置均配置一个脉冲偏置调控信号，并记为第二信号组合；