[实用新型]超导带通滤波器

说明书

本实用新型提供一种超导带通滤波器，被配置为作用于超导量子比特和量子耦合器的控制端以实现频分复用控制超导量子比特和量子耦合器，所述超导带通滤波器，包括：电源模块，包括相连接的电流源和源端阻抗；超导谐振器模块，包括多个连接耦合在一起的频率相同的超导谐振器；第一LC模块，包括馈线与超导谐振器模块的耦合电容和电感；以及第二LC模块，包括负载阻抗与超导谐振器模块与之间的耦合电容和电感。

技术领域

本实用新型涉及量子计算技术领域，涉及量子计算机的操控方案和物理架构，尤其涉及一种超导带通滤波器。

背景技术

当今是量子计算机技术发展的初级阶段，如何实现对量子系统的精密调控是量子计算发展的重点。由超导量子比特实现的超导量子芯片是当前量子计算最行之有效的物理平台之一，如何实现对大规模超导量子芯片的精确调控是提高量子操控精度的核心技术与挑战。

随着超导量子处理器的规模不断增大，超导量子比特和量子耦合器的数目不断提高，需要的控制线就会越来越多。样品封装盒的扇出密度以及稀释制冷机的容量和制冷功率有限，导致控制线的扇出越来越困难。

实用新型内容

基于上述问题，本实用新型提供了一种超导带通滤波器，以缓解现有技术中的上述技术问题。

(一)技术方案

本实用新型提供一种超导带通滤波器，被配置为作用于超导量子比特和量子耦合器的控制端以实现频分复用控制超导量子比特和量子耦合器，所述超导带通滤波器，包括：电源模块，包括相连接的电流源和源端阻抗；超导谐振器模块，包括多个连接耦合在一起的频率相同的超导谐振器；第一LC模块，包括馈线与超导谐振器模块的耦合电容和电感；以及第二LC模块，包括负载阻抗与超导谐振器模块与之间的耦合电容和电感。

根据本实用新型实施例，超导谐振器模块被构造成长度可调。

根据本实用新型实施例，超导带通滤波器被构造成通过改变超导谐振器模块的长度调节滤波器的中心频率。

根据本实用新型实施例，超导谐振器模块被构造成超导谐振器之间的距离可调。

根据本实用新型实施例，超导带通滤波器被构造成通过改变超导谐振器之间的距离改变超导谐振器之间的耦合强度，从而改变滤波器的通带带宽、通带衰减及矩形系数。

根据本实用新型实施例，超导带通滤波器被构造成馈线与谐振器的耦合长度以及距离可调，通过调节馈线与谐振器的耦合长度以及距离，改变滤波器的通带带宽、通带衰减和矩形系数。

根据本实用新型实施例，超导谐振器模块被构造成其中的超导谐振器的数目可调，通过调节超导谐振器的数目改变滤波器的阶数。

根据本实用新型实施例，每个所述超导谐振器包括并联设置的电容和电感。

根据本实用新型实施例，对应不同的设计参数，超导带通滤波器类型选自Butterworth型、Chebyshev型、椭圆函数型。

根据本实用新型实施例，超导谐振器为四分之一波长谐振器或半波长谐振器。

本实用新型的超导带通滤波器提供了频分复用的可能性，解决了未来大规模量子计算中控制线数目过多不易扇出的问题。

(二)有益效果

从上述技术方案可以看出，本实用新型超导带通滤波器至少具有以下有益效果其中之一或其中一部分：

(1)能够将多个超导量子比特和量子耦合器的控制信号分别集成到一根控制线扇出，实现频分复用，从而减少控制线的数目；

(2)使用超导材料制备带通滤波器，可以降低损耗和发热。

附图说明

图1为本实用新型实施例的超导带通滤波器的架构和原理示意图。