[发明专利]一种多通道符合计数方法、装置、符合计数设备及存储介质

说明书

本发明涉及符合测量技术领域，公开了一种多通道符合计数方法、装置、符合计数设备及存储介质，基于所述多通道符合计数方法，可以基于时间标签数据与符合时间窗相结合的方法实现支持多通道并行符合的功能，并具有实现原理简单和符合速度较快等优点，利于通过最高单FPGA即可实现几百兆及几十通道的符合计数，并利于通过使用扩展方式实现上百通道符合并行处理。

技术领域

本发明属于符合测量技术领域，具体地涉及一种多通道符合计数方法、装置、符合计数设备及存储介质。

背景技术

符合测量方法最早是由德国物理学家博思提出的，初始用于验证光子和电子在碰撞过程中仍然能够满足动量和能量守恒，但是现在已广泛地应用于宇宙射线、核物理和量子光学等研究领域。例如在核反应实验中，它用来确定反应物的能量分布情况；在核衰变实验中，它用来研究核衰变机制，确定放射性核元素的半衰期。又例如在量子光学实验中，它用于验证光的相干性质、检测纠缠光子对，实现基于纠缠光子的量子密钥分配实验、基于纠缠的单光子源实验以及量子“鬼”成像实验等。

在量子光学研究领域中，多光子纠缠是一种奇特的量子现象，其在研究量子非定域性，量子纠错和量子模拟的研究中都是不可缺少的资源。光子数越多，单个光子的自由度越大，多光子系统处理信息的能力就越强，在最新的实验进展中，十个光子的纠缠得以实现。另一方面，光子也是实现量子计算机的一种很有潜力的媒介，光量子计算机也成为一个很热门的研究方向，尤其是以玻色取样为目的的光量子计算机的计算能力已经超过了早期经典计算机，涉及的光子数达到了5个。在多光子纠缠和光量子计算等光量子信息研究中，都需要对来自多个探测通道的光子信号进行光子统计分析，常见的就是符合计数。

在多光子纠缠实验中，将纠缠这种量子特性转化为我们经验世界能观测的量需要对光子数进行计数统计，由于纠缠是一种多体的过程，所以计数是符合计数。符合计数器的功能是对两个或两个以上脉冲信号之间的符合进行判断和计数。多光子纠缠和光量子计算领域涉及的符合计数技术要求信号输入通道非常多，符合的种类总数非常大并且要对所有的符合情况都要进行计数，与传统技术方案有非常大的不同。

近年来随着光量子信息研究的快速进步，也出现了许多新的多光子符合计数技术，以解决各种新问题。例如中国科学技术大学在2016年的专利申请(CN106525231A，《一种基于可编程逻辑器件的多光子符合计数器》)中，提出了一种通过在现场可编辑门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)上实现数十个通道，数十兆赫兹事例率，符合种类多，偶然符合1ppm以下，实时读取计数，自动化和可拓展的多光子符合计数器方案，但是由于其是基于硬件的符合，使得更多通道的扩展符合难以实现。

发明内容

为了解决现有符合计数技术存在因是基于硬件的符合，使得更多通道的扩展符合难以实现的问题，本发明目的在于提供一种新型的多通道符合计数方法、装置、符合计数设备及存储介质。

第一方面，本发明提供了一种多通道符合计数方法，包括：

输入单路同步信号及多路探测信号，其中，所述单路同步信号为一路具有固定周期的脉冲信号，所述单路同步信号及所述多路探测信号中的各路探测信号是一一对应地输入多通道的各个通道中；

在所述多通道的各个通道中，分别获取相应信号的脉冲边沿时间标记数据，其中，所述脉冲边沿时间标记数据用于表示从脉冲边沿至参考时刻的时间间隔值，所述脉冲边沿为上边沿或下边沿；

针对所述多路探测信号中的各路探测信号，根据对应的脉冲边沿时间标记数据和所述单路同步信号的脉冲边沿时间标记数据，计算得到对应的脉冲边沿时间差；