[发明专利]量子态的分辨方法、装置和系统、量子测控系统和计算机

说明书

本发明公开了一种量子态的分辨方法、装置和系统、量子测控系统和计算机，分辨方法包括：基于预先建立的量子态分辨系数模型，进一步建立用于分辨从量子比特上采集的任意模拟信号中包含的量子态信息的分辨模型，针对采集到的任意模拟信号，根据预先配置的所述相关参数和所述分辨模型，分辨该模拟信号对应的量子态。无需对模拟信号进行IQ解调操作，整个分辨方法的方案与现有技术相比更加简单，有效节省了测控系统中计算模块的计算资源。

技术领域

本发明涉及量子测控领域，尤其是涉及一种量子态的分辨方法、装置和系统、量子测控系统和计算机。

背景技术

量子比特信息是指量子比特的量子态，基本的量子态是|0态和|1态，量子比特被操作之后，量子比特的量子态发生改变，在量子芯片上，则体现为量子芯片被执行后，量子比特所述的量子态即量子芯片的执行结果，该执行结果由量子比特读取信号(一般为模拟信号)携带并传出的。通过量子比特读取信号快速解析量子比特的量子态是了解量子芯片执行性能的关键工作，现有技术中，对于量子比特读取信号的解析过程一般可大致分为IQ解调、滤波以及积分。

发明人在实际应用时发现，现有技术中这种解析方案需要同时计算IQ解调的结果，在计算完成后，还需要对IQ解调的结果进行旋转以及阈值判定，这些过程繁杂需要消耗测控系统中计算模块的大量计算资源。

因此，如何节省计算资源，成为本领域亟待解决的技术问题。

需要说明的是，公开于本申请背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本申请一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供量子态的分辨方法、装置和系统、量子测控系统和计算机，用于解决现有技术的解析方案需要消耗测控系统中计算模块的大量计算资源的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提出一种量子态的分辨方法，量子态信息包含在从量子比特上采集的模拟信号中，所述分辨方法包括：

根据从所述模拟信号中提取和确定量子态时的相关参数建立量子态分辨系数模型；

基于所述量子态分辨系数模型建立用于分辨从量子比特上采集的任意模拟信号中包含的量子态信息的分辨模型；

针对采集到的任意模拟信号，根据预先配置的所述相关参数和所述分辨模型，分辨该模拟信号对应的量子态。

可选地，所述相关参数包括解调参数以及态分类方程的参数，所述解调参数为对所述模拟信号进行解调过程中配置的参数，所述态分类方程为预先配置用于区分不同的量子态。

可选地，所述态分类方程通过以下步骤获取：

将一量子比特制备成第一量子态并对其进行重复测量获取量子比特读取信号在正交平面坐标系上的多个坐标点数据，记为第一集合；将所述量子比特制备成第二量子态并对其进行重复测量获取量子比特读取信号在正交平面坐标系上的多个坐标点数据，记为第二集合，其中：所述第一量子态和所述第二量子态均为已知量子态且互不相同；

基于所述第一集合、所述第二集合以及所述正交平面坐标系，获取所述态分类方程。

可选地，基于所述第一集合、所述第二集合以及所述正交平面坐标系，通过二元分类算法获取所述态分类方程。

可选地，所述解调参数包括正交本振信号，所述正交本振信号用于对所述模拟信号进行下变频并输出基带信号。

可选地，所述解调参数还包括滤波器的抽头系数，所述滤波器用于对所述基带信号进行滤波处理。

可选地，所述解调参数还包括窗函数，所述窗函数为对经滤波处理后的所述基带信号进行加权累加过程中配置的参数。