[发明专利]量子电压合成用脉冲码型发生方法和脉冲码型发生器

说明书

本申请提供了量子电压合成用脉冲码型发生方法和脉冲码型发生器，所述脉冲码型发生方法包括：对三电平波形信息和五电平波形信息进行编码，得到初始三电平基础编码信息和初始五电平基础编码信息；基于地址索引值读取初始三电平基础编码信息和/或初始五电平基础编码信息，得到第一目标基础编码信息和第二目标基础编码信息；基于目标编码规则进行编码，得到第一N比特编码信息和第二N比特编码信息，对第一N比特编码信息和第二N比特编码信息进行数模转换，得到第一脉冲信号和第二脉冲信号。相比于现有技术，所述发生方法和发生器具有电平数多、存储空间小、输出脉冲幅度便于调节、相位任意可调的优点。

技术领域

本申请涉及脉冲驱动型交流量子电压合成领域，具体而言，涉及一种量子电压合成用脉冲码型发生方法和脉冲码型发生器。

背景技术

脉冲码型发生器(Pulse Pattern Generator，PPG)是量子电压合成系统——约瑟夫森任意波形合成器(Josephson Arbitrary Waveform Synthesizer，JAWS)，或者说交流约瑟夫森电压标准(AC Josephson Voltage Standard，ACJVS)的核心设备。目前各类型PPG在电平数、存储方式、输出脉冲幅度可调节性、相对相位可调节性方面存在问题。

正向脉冲与负向脉冲叠加型PPG存在的问题是：使用场景有限，只能产生包含三个电平的信号，不能产生包含五个电平的信号。

两电平脉冲序列与微波信号耦合型PPG存在的问题是：(1)正脉冲和负脉冲的幅度是相同的，不能单独调节；(2)使用场景有限，只能产生包含三个电平的信号，不能产生包含五个电平的信号。

多比特数模转换器(Digital to Analog Converter，DAC)型PPG存在的问题是：(1)假设DAC的分辨率为N比特，该类型PPG即便只产生三电平或五电平脉冲，单个脉冲的信息仍然按照N比特存储，这导致能够存储的脉冲个数有限，而扩展内存将增加巨额成本；(2)波形信息下载至存储模块后，三电平、五电平脉冲中各个脉冲的幅度不能单独调节，所有脉冲幅度只能同时增加或减小，这导致如果需要单独调节其中一种或多种脉冲的幅度只能重新下载整个波形，从而降低了实时调节性；(3)通道的可调节相位差不超过10ns，要实现更大的相位调节，需要重新下载具有不同初始相位的波形至存储空间，这导致调节的便利性较低。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的在于提供一种量子电压合成用脉冲码型发生方法和脉冲码型发生器，解决了现有技术中电平数有限、波形占用存储空间大、幅度不便于调节、相位不便于调节的技术问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种量子电压合成用脉冲码型发生方法，所述脉冲码型发生方法包括：

接收用户发送的三电平波形信息和五电平波形信息；

对所述三电平波形信息和所述五电平波形信息进行编码，得到初始三电平基础编码信息和初始五电平基础编码信息；所述初始三电平基础编码信息中包含三个编码信息，所述初始五电平基础编码信息中包含五个编码信息；

接收用户发送的地址索引值，基于所述地址索引值读取所述初始三电平基础编码信息和/或所述初始五电平基础编码信息，得到第一目标基础编码信息和第二目标基础编码信息；所述地址索引值用来表征所述第一目标基础编码信息和所述第二目标基础编码信息的开始位置；

基于目标编码规则对所述第一目标基础编码信息和所述第二目标基础编码信息进行编码，得到第一N比特编码信息和第二N比特编码信息，其中，N所对应的数值大于或等于所述第一目标基础编码信息和所述第二目标基础编码信息的编码位数；

对所述第一N比特编码信息和所述第二N比特编码信息进行数模转换，得到第一脉冲信号和第二脉冲信号。

进一步的，所述对所述三电平波形信息和所述五电平波形信息进行编码，得到初始三电平基础编码信息和初始五电平基础编码信息，包括：