[发明专利]信号转发装置

说明书

本公开实施例提出了一种信号转发装置，包括：N端口环行器和N‑2个阻抗匹配单元；所述N端口环行器的N个端口依次排列；所述N端口环行器的任一端口作为所述信号转发装置的输入端口；所述输入端口作为第一端口；第N端口与预设阻值的电阻连接；所述N‑2个阻抗匹配单元的一端分别与环行器的第二端口到第N‑1端口一一对应连接，所述N‑2个阻抗匹配单元的另一端分别作为所述信号转发装置的N‑2个输出端口；对于每个阻抗匹配单元，设置为调节本阻抗匹配单元的阻抗，使得当阻抗匹配时，输入信号从与该阻抗匹配单元对应的输出端口输出；当阻抗不匹配时，输入信号沿着环行方向继续传输到所述N端口环行器的下一个端口。

技术领域

本公开实施例涉及量子计算技术领域，尤其涉及一种信号转发装置。

背景技术

随着量子集成电路的复杂性越来越高，对节点的处理计算能力的需求也越来越大，在量子系统中，能够在低温条件下将信号从一个端口传送至多个端口的信号转发装置是一个关键的组件。目前的信号转发装置在传输信号时，无法将输入输出端口进行隔离，这必然会导致输入信息与输出信息的互相干扰。并且，目前的信号转发装置也无法与超导电路集成。

发明内容

本公开实施例提供了一种信号转发装置，包括：

N端口环行器和N-2个阻抗匹配单元；其中N为整数,N≥3；

所述N端口环行器的N个端口依次排列；所述N端口环行器的任一端口作为所述信号转发装置的输入端口；所述输入端口作为第一端口；第N端口与预设阻值的电阻连接；

所述N-2个阻抗匹配单元的一端分别与环行器的第二端口到第N-1端口一一对应连接，所述N-2个阻抗匹配单元的另一端分别作为所述信号转发装置的N-2个输出端口；

对于每个阻抗匹配单元，设置为调节本阻抗匹配单元的阻抗，使得当阻抗匹配时，输入信号从与该阻抗匹配单元对应的输出端口输出；当阻抗不匹配时，输入信号沿着环行方向继续传输到所述N端口环行器的下一个端口。

一种示例性的实施例中，每个阻抗匹配单元包括传输线、阻抗匹配电路和阻抗调节电路；

所述传输线，包括与本阻抗匹配单元对应的环行器端口和阻抗匹配电路之间的连接线；

所述阻抗匹配电路与所述阻抗调节电路一一对应；

所述阻抗调节电路，设置为对所述阻抗匹配电路的阻抗进行调节；使得当所述传输线的特征阻抗与所述阻抗匹配电路的阻抗匹配时，信号从与该阻抗匹配电路对应的输出端口输出；当所述传输线的特征阻抗与所述阻抗匹配电路的阻抗不匹配时，信号沿着环行方向继续传输到所述N端口环行器的下一个端口。

一种示例性的实施例中，所述阻抗匹配电路包括共面波导CPW和一组超导量子干涉器SQUID；所述共面波导与所述一组SQUID串联；所述一组SQUID包括一个SQUID或多个串联的SQUID；

所述SQUID包括第一电感；

所述阻抗调节电路包括第二电感、直流电源；

所述第一电感与所述第二电感构成互感；

所述第二电感，设置为随着通过本电感的电流变化引起磁场变化，从而改变所述磁场中的所述第一电感的电感值。

一种示例性的实施例中，所述环行器为片上微波环行器。

一种示例性的实施例中，所述预设阻值为50欧姆。

本公开实施例的信号转发装置，实现了信号转发的功能，也能够将输入输出端口隔离。

本公开实施例提供了另一种信号转发装置，包括：N端口环行器、N-3个阻抗匹配单元和反射型放大器；其中N为整数,N≥4；