[发明专利]一种用于多比特量子反馈控制的量子测控系统

权利要求书

1.一种用于多比特量子反馈控制的量子测控系统，其特征在于，所述系统包括由多个测控子组构成的测控网络，每个测控子组作为所述测控网络中的一个节点，与至少一个其他测控子组之间具有连接关系；所述测控网络呈二维栅格网络结构；所述测控子组配置有相应的节点坐标，所述节点坐标用于标识所述测控子组在所述测控网络中的位置；所述多个测控子组中的第一测控子组发送给第二测控子组的数据包，包括：源节点的坐标信息、目的节点的坐标信息以及数据内容；所述源节点的坐标信息，包括所述第一测控子组对应的节点坐标；所述目的节点的坐标信息，包括所述第二测控子组对应的节点坐标；具有所述连接关系的两个测控子组之间具有双向的数据传输通道，每个单向的数据传输通道对应于多个虚拟传输通道，在来自不同传输路径的数据包使用同一个单向的数据传输通道的情况下，所述来自不同传输路径的数据包占用不同的虚拟传输通道，且各个所述虚拟传输通道之间按照设定流控制策略按序进行数据传输；

每个测控子组用于对一个物理量子比特组进行测量控制，所述物理量子比特组中包括多个物理量子比特；

所述测控子组包括测量单元和多个控制单元，每个控制单元用于对一个物理量子比特进行控制；其中，属于同一个测控子组的测量单元和控制单元部署在同一个物理板卡内，所述测控子组配置有相应的内存空间，属于同一个测控子组的测量单元和控制单元共享所述内存空间；

所述测量单元用于测量所述测控子组对应的物理量子比特组中，各个所述物理量子比特的量子态，并基于测量结果向所述控制单元发送控制指令，所述控制指令用于对发生错误的物理量子比特进行纠错控制；

所述控制单元用于根据所述控制指令，控制对应的物理量子比特。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述测控子组的测量单元中集成有虫洞路由器，所述虫洞路由器包括多个端口，具有所述连接关系的两个测控子组的虫洞路由器的对应端口之间，形成有物理传输通道；其中，所述虫洞路由器用于将数据包拆分为固定长度的微片后发送。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述测控网络中目标位置的节点为主节点，其他位置的节点为从节点；

所述主节点用于向各个所述从节点发送同步触发信号；

所述从节点用于根据接收到所述同步触发信号的时钟周期，以及预配置的等待周期数，确定起始工作的时钟周期；其中，所述测控网络中各个所述节点的起始工作的时钟周期相同。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括参考时钟源和时钟分配器；

所述参考时钟源用于生成系统参考时钟；

所述时钟分配器用于将所述系统参考时钟分发给各个物理板卡的锁相电路；

所述锁相电路用于生成所述物理板卡上的测量单元和控制单元的工作时钟，以及生成所述物理板卡上的AD转换电路和DA转换电路的采样时钟。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，各个所述测控子组之间的随机相位差采用软件方式进行补偿。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制指令的信令格式包括第一字段和第二字段；其中，所述第一字段用于填充所述控制指令的起始位，所述第二字段用于填充所述控制指令的编码位。