[发明专利]一种量子电路及量子处理器

说明书

本申请公开了一种量子电路及量子处理器，涉及量子技术领域。所述量子电路包括：量子比特、与该量子比特耦合的谐振腔和馈线；馈线用于向量子比特馈入初始化信号，该初始化信号是用于引起量子比特的频率产生振荡的调制信号；其中，上述振荡使量子比特与谐振腔发生等效的态交换，从而使得量子比特的激发态通过谐振腔初始化到基态。本申请提供了一种高效且高精度的量子比特初始化方案，通过给量子比特施加一个调制信号作为初始化信号，使得量子比特的激发态通过谐振腔快速衰减为基态，从而达到快速且高保真度地初始化的目的。并且，不需要引入反馈回路来测量读取量子比特的态，因此降低了对硬件的要求。

技术领域

本申请实施例涉及量子技术领域，特别涉及一种量子电路及量子处理器。

背景技术

2000年DiVincenzo提出了5条实现通用量子计算的标准(即DiVincenzocriteria，迪文森佐准则)，其中一条是能很好地将量子态初始化至基态。

相关技术提供的一种初始化方案可以称之为反馈方案，具体操作方法是先测量量子比特的态，如果测量出量子比特是0态，不做任何操作，反过来如果测量出量子比特是1态，就给该量子比特施加π脉冲，通过该π脉冲使得量子比特从1态变为0态。

这种初始化方案依赖于测量为非破坏性测量，且受读取保真度以及π脉冲精度的制约，导致初始化的精度较低。

发明内容

本申请实施例提供了一种量子电路及量子处理器，能够实现一种高效且高精度的量子比特初始化方案。所述技术方案如下：

根据本申请实施例的一个方面，提供了一种量子电路，所述量子电路包括：量子比特、与所述量子比特耦合的谐振腔，以及与所述量子比特耦合的馈线；

所述馈线用于向所述量子比特馈入初始化信号，所述初始化信号是用于引起所述量子比特的频率产生振荡的调制信号；

其中，所述振荡使所述量子比特与所述谐振腔发生等效的态交换，从而使得所述量子比特的激发态通过所述谐振腔初始化到基态。

根据本申请实施例的一个方面，提供了一种量子处理器，所述量子处理器包括上述量子电路。

根据本申请实施例的一个方面，提供了一种量子计算机，所述量子计算机包括上述量子电路。

本申请实施例提供的技术方案可以带来如下有益效果：

本申请提供了一种高效且高精度的量子比特初始化方案，本申请技术方案通过给量子比特施加一个调制信号作为初始化信号，使得量子比特的激发态通过谐振腔快速衰减为基态，从而达到快速且高保真度地初始化的目的。并且，这种方案不需要引入反馈回路来测量读取量子比特的态，因此降低了对硬件的要求。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一个实施例提供的量子电路的示意图；

图2是图1所示量子电路对应的等效电路的示意图；

图3示出了量子比特的频率随初始化信号的脉冲幅度的变化情况的示意图；

图4示出了磁通调制的实验结果和模拟结果所得到的1态概率的对比图；

图5示出了在给定调制频率和振幅下1态概率随时间演化的示意图；

图6示出了未初始化和初始化后对于读取保真度的比对图；

图7示出了未初始化和初始化后对于残余1态比例的比对图；