[发明专利]高保真度超导电路结构及超导量子芯片、超导量子计算机

权利要求书

1.一种超导电路结构，包括：

计算量子比特；

耦合器件，用于分别与两个所述计算量子比特进行耦合，其中，所述耦合器件包括：约瑟夫森结组成的环状结构；

连接组件，设置于所述计算量子比特与所述耦合器件之间，用于将所述计算量子比特与所述耦合器件进行耦合连接，以基于所述耦合器件以及所述计算量子比特实现目标量子门；

其中，所述计算量子比特与所述耦合器件的失谐性强度不同；通过调整所述超导电路结构中的超导电路参数，使所述超导电路结构所对应的计算空间外的量子态对计算空间内的量子态所引发的能级移动相互抵消，以消除所述计算量子比特之间的寄生耦合，提升所述目标量子门的保真度，其中，所述超导电路参数包括：耦合器件的频率、耦合器件的失谐性强度或计算量子比特与耦合器件之间的耦合强度。

2.根据权利要求1所述的超导电路结构，其中，所述耦合器件与所述计算量子比特之间进行弥散耦合。

3.根据权利要求1所述的超导电路结构，其中，所述超导电路结构中所述耦合器件的频率小于所述计算量子比特的频率。

4.根据权利要求1至3任一项所述的超导电路结构，其中，所述耦合器件还包括：与所述环状结构并联的第一电容。

5.根据权利要求4所述的超导电路结构，其中，所述环状结构中包含有至少三个约瑟夫森结。

6.根据权利要求1所述的超导电路结构，其中，所述计算量子比特包括超导量子干涉装置，所述超导量子干涉装置通过所述连接组件与所述耦合器件进行耦合。

7.根据权利要求6所述的超导电路结构，其中，所述超导量子干涉装置包括并联的两个约瑟夫森结。

8.根据权利要求6或7所述的超导电路结构，其中，所述计算量子比特还包括降噪结构，用于对所述计算量子比特所处环境的电荷涨落进行降噪。

9.根据权利要求6或7所述的超导电路结构，其中，所述计算量子比特还包括与所述超导量子干涉装置并联的第二电容，用于对所述计算量子比特所处环境的电荷涨落进行降噪。

10.根据权利要求1所述的超导电路结构，其中，所述连接组件包括以下组件中的至少一种：电容器、约瑟夫森结、谐振电路。

11.一种超导量子芯片，其特征在于，所述超导量子芯片上至少形成有超导电路结构，其中，所述超导电路结构包括权利要求1至10任一项所述的超导电路结构。

12.一种超导量子计算机，其特征在于，所述超导量子计算机至少设置有超导量子芯片以及与所述超导量子芯片连接的操控和读取装置；其中，所述超导量子芯片上至少形成有权利要求1至10任一项所述的超导电路结构。