[发明专利]量子比特控制系统及波形校准电路

权利要求书

1.一种量子比特控制系统，其特征在于，所述量子比特控制系统包括：信号源、波形校准电路、量子比特控制线和量子比特；

所述信号源，用于产生原始的控制信号；

所述波形校准电路，用于通过至少一个无限脉冲响应IIR数字滤波器对所述原始的控制信号进行波形校准，得到校准后的控制信号；其中，所述校准后的控制信号经过所述量子比特控制线之后作用在所述量子比特上，用于对所述量子比特进行控制。

2.根据权利要求1所述的量子比特控制系统，其特征在于，所述IIR数字滤波器用于：

根据所述IIR数字滤波器的输入信号和所述IIR数字滤波器的状态值，计算得到所述IIR数字滤波器的输出信号；

其中，所述IIR数字滤波器的状态值每隔一组采样点更新一次，每组采样点包括多个采样点。

3.根据权利要求2所述的量子比特控制系统，其特征在于，所述IIR数字滤波器用于：

根据第i组采样点中的各个采样点分别对应的输入信号的平均值和第i-1组采样点对应的状态值，计算得到所述第i组采样点对应的状态值，i为正整数；

对于所述第i组采样点中的每一个采样点，根据所述采样点对应的输入信号和所述第i组采样点对应的状态值，计算得到所述采样点对应的输出信号。

4.根据权利要求3所述的量子比特控制系统，其特征在于，所述IIR数字滤波器采用三级流水线实现；其中，

第一级流水线用于对所述第i组采样点中的各个采样点分别对应的输入信号进行初步处理；

第二级流水线用于根据所述第一级流水线的处理结果，计算所述第i组采样点中的各个采样点分别对应的输入信号的平均值，以及根据所述第i组采样点中的各个采样点分别对应的输入信号的平均值和所述第i-1组采样点对应的状态值，计算得到所述第i组采样点对应的状态值；

第三级流水线用于对于所述第i组采样点中的每一个采样点，根据所述采样点对应的输入信号和所述第i组采样点对应的状态值，计算得到所述采样点对应的输出信号。

5.根据权利要求2所述的量子比特控制系统，其特征在于，每组采样点均包括k个采样点，k为大于1的整数。

6.根据权利要求2所述的量子比特控制系统，其特征在于，每组采样点包括的采样点数量为5至10。

7.根据权利要求2所述的量子比特控制系统，其特征在于，所述IIR数字滤波器采用典范型表示法的形式为：

y[n]＝αx[n]+βu[n]；

其中，u[n]＝γx[n]+δu[n-1]，y[n]表示第n个采样点的输出信号，x[n]表示第n个采样点的输入信号，u[n]表示第n个采样点的状态值，n为正整数，α、β、γ和δ为可计算系数。

8.根据权利要求7所述的量子比特控制系统，其特征在于，所述IIR数字滤波器采用直接一型表示法的形式为：

y[n]＝b₀x[n]+b₁x[n-1]-a₁y[n-1]；

其中，b₀＝k_d，b₁＝-k_dp₁，a₁＝-p₂，k_d＝(1-p₂)/(1-p₁)，e为自然常数，f_s为采样频率，τ为设定系数；

并且，所述直接一型表示法的形式转化为所述典范型表示法的形式，βγ＝b₀-b₁/a₁，δ＝-a₁。

9.根据权利要求8所述的量子比特控制系统，其特征在于，所述IIR数字滤波器的系统函数H(z)为：

其中，所述系统函数H(z)是采用匹配Z变换法对模拟滤波器的系统函数H(s)进行转换得到的，s表示s域，z表示z域，A为设定系数。