[发明专利]量子控制开发和实现界面

权利要求书

1.一种量子计算系统，包括：

量子处理器，所述量子处理器实现对具有量子位状态的多个量子位的一个或多个操作；

分布式数据处理系统，所述分布式数据处理系统被编程为执行计算以确定控制序列，所述控制序列在以电磁场的形式被应用于所述量子处理器以直接控制量子位状态时，减少对所述多个量子位的所述一个或多个操作的退相干、退相干引发的错误和控制缺陷引发的错误，其中，所述计算基于所述量子处理器的噪声特性以确定噪声抑制的控制序列；以及

用户界面设备，所述用户界面设备远离所述分布式数据处理系统，用于从所述量子处理器的用户接收所述量子处理器的包括操作约束和/或期望性能的特性，并且将所述特性发送到所述分布式数据处理系统，来使所述分布式数据处理系统执行所述计算以基于所述特性确定所述噪声抑制的控制序列。

2.根据权利要求2所述的系统，还包括在所述量子处理器内的嵌入的代码，所述嵌入的代码自主地优化与所述分布式数据处理系统通信的所述量子处理器。

3.一种用于控制量子处理器的方法，所述量子处理器实现对具有量子位状态的多个量子位的一个或多个操作，所述方法包括：

生成用户界面，以从所述量子处理器的用户接收与所述量子处理器的特性相关的用户输入；

在分布式数据处理系统上接收所述用户输入；

基于所述用户输入在所述分布式数据处理系统上执行计算以确定控制序列，所述控制序列在以电磁场的形式被应用于所述量子处理器以直接控制量子位状态时，减少对所述多个量子位的所述一个或多个操作的退相干和退相干引发的错误，其中，所述计算基于所述量子处理器的噪声特性以确定噪声抑制的控制序列。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述计算包括：

基于所述量子处理器的所述特性针对对所述多个量子位的所述一个或多个操作推导傅里叶域滤波器函数，所述傅里叶域滤波器函数指示噪声对于对所述多个量子位的所述一个或多个操作的影响，以及

基于所述傅里叶域滤波器函数进行优化。

5.根据权利要求3或4所述的方法，其中，所述用户输入包括用于确定所述量子处理器的所述噪声特性的请求，并且所述方法包括基于所述用户输入在所述分布式数据处理系统上执行计算以确定在被应用于所述量子处理器时允许测量所述量子处理器的所述噪声特性的控制序列。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述量子处理器的所述噪声特性包括平台的失真。

7.根据权利要求4、5或6所述的方法，其中，所述噪声特性的测量包括针对所确定的控制序列，在所述分布式数据处理系统上计算频域滤波器函数，并且将所述滤波器函数应用于来自所述量子处理器的直接测量。

8.根据权利要求3至7中任一项所述的方法，其中，所述用户输入包括由所述用户通过所述用户界面创建的一个或多个控制波形的指示。

9.根据权利要求3至8中任一项所述的方法，其中，所述用户输入包括由所述用户通过所述用户界面选择的来自预先计算出的库的一个或多个协议或波形或这二者的指示。

10.根据权利要求3至9中任一项所述的方法，其中，所述控制序列是开环控制序列。

11.根据权利要求3至10中任一项所述的方法，其中，所述计算用于分析控制波形以确定所述多个量子位的错误预算并且在所述用户界面上显示所述错误预算。

12.根据权利要求3至11中任一项所述的方法，其中，所述噪声特性基于以下中的一个或多个：

预定义的时钟噪声；

预定义的环境退相位；

预定义的幅度噪声；

所有笛卡尔坐标(x，y，z)中的预定义的噪声；

通过用户测量适当定义和确定的噪声频谱；以及

从所述用户输入确定的噪声频谱。