[发明专利]Xmon型超导量子比特的耦合控制方法、装置、设备及介质

说明书

本说明书实施例公开了一种Xmon型超导量子比特的耦合控制方法、装置、设备及介质。方法包括：将半波长超导腔的两端分别与Xmon型超导量子比特基于电容进行耦合，并将超导量子干涉器嵌入到半波长超导腔的中间位置，Xmon型超导量子比特之间的距离大于预设阈值，以使Xmon型超导量子比特之间的直接耦合低于预设影响值；通过与每个Xmon型超导量子比特连接的读取腔，获取每个Xmon型超导量子比特的频率；根据超导量子干涉器外加的预设磁通量，调整半波长超导腔的可调腔模的频率；通过调节半波长超导腔的可调腔模的频率与每个Xmon型超导量子比特的频率差，控制Xmon型超导量子比特的间接耦合，以实现Xmon型超导量子比特之间的间接耦合或断开。

技术领域

本说明书涉及量子计算技术领域，尤其涉及一种Xmon型超导量子比特的耦合控制方法、装置、设备及介质。

背景技术

由于晶体管芯片的尺寸越来越小、逐渐接近极限，传统经典计算机的运算性能也逐渐到达峰值。量子计算机作为一种潜在的替代现有经典计算机的方案，其原理及相关算法在上个世纪就已经被大量研究，在大质数因子分解、全局搜索等数学问题上，量子计算都具有原则性上的求解速度优势。科学家现在已经建立起不同的量子体系，并实现了一些简单的量子算法，其中超导量子计算是最有前景的量子计算体系。

在量子计算系统中，最重要的就是实现高保真度的单量子比特门、双量子比特CZ门。在超导量子计算系统中，单量子比特门在现有的Xmon设计中已经可以达到99.5％以上的保真度，已经达到很多量子算法的要求。然而在现有的多量子比特体系中，相邻量子比特之间的直接耦合很容易具有ZZcrosstalk类型串扰以及磁通噪声，进而影响了多量子比特系统的CZ门保真度。

因此，现需要一种提高保真度的Xmon型超导量子比特的耦合控制方式。

发明内容

本说明书一个或多个实施例提供了一种Xmon型超导量子比特的耦合控制方法、装置、设备及介质，用于解决如下技术问题：如何提供一种可以提高保真度的Xmon型超导量子比特的耦合控制方式。

本说明书一个或多个实施例采用下述技术方案：

本说明书一个或多个实施例提供一种Xmon型超导量子比特的耦合控制方法，方法包括：

将半波长超导腔的两端分别与Xmon型超导量子比特基于电容进行耦合，并将超导量子干涉器嵌入到所述半波长超导腔的中间位置；其中，所述Xmon型超导量子比特之间的距离大于预设阈值，以使所述Xmon型超导量子比特之间的直接耦合低于预设影响值；

通过与每个所述Xmon型超导量子比特连接的读取腔，获取每个所述Xmon型超导量子比特的频率；

根据所述超导量子干涉器外加的预设磁通量，调整所述半波长超导腔的可调腔模的频率；

通过调节所述半波长超导腔的可调腔模的频率与每个所述Xmon型超导量子比特的频率差，控制所述Xmon型超导量子比特的间接耦合，以实现所述Xmon型超导量子比特之间的间接耦合或断开。

进一步地，在本说明书一个或多个实施例中，所述超导量子干涉器，具有直流偏置线；

所述将超导量子干涉器嵌入到所述半波长超导腔的中间位置之后，所述方法还包括：

调整所述直流偏置线与所述Xmon超导量子比特的距离大于预设距离，以减小所述Xmon超导量子比特的磁通噪声。

进一步地，在本说明书一个或多个实施例中，所述根据所述超导量子干涉器外加的预设磁通量，调整所述半波长超导腔的可调腔模的频率，具体包括：

通过所述超导量子干涉器内直流偏置线的电流，调节所述超导量子干涉器的磁通量变化，获得所述超导量子干涉器外加的预设磁通量；