[发明专利]单独量子比特激励控制的设备及方法

权利要求书

1.一种装置，包括：

量子比特控制器，被配置成：

连接到单独驱动线，产生激励脉冲，并将所述激励脉冲施加到所述单独驱动线，其中每个脉冲对应于相应的多个量子门的多个量子门频率之一；以及

连接到多个量子比特频率控制线，并控制连接到所述多个量子比特频率控制线的相应多个量子比特的单独频率，使得对于每个量子比特，量子比特频率被调整为接近或远离所述驱动线上的当前脉冲的量子门频率。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述量子比特控制器还被配置成：

确定需要旋转操作的一个或多个量子比特；以及

对于每个需要旋转操作的量子比特：

将所述量子比特频率调谐到所述旋转操作的对应的门频率，以及

使用所述驱动线上的微波脉冲来执行旋转操作。

3.根据权利要求1所述的装置，其中所述装置还包括所述多个量子比特和所述驱动线，并且其中所述多个量子比特中的每个量子比特耦合到所述驱动线的相等或高度相似长度。

4.根据权利要求1所述的装置，其中所述装置还包括所述多个量子比特和所述驱动线，并且其中所述多个量子比特的每个量子比特耦合到所述驱动线的不同长度。

5.根据权利要求1所述的装置，其中所述多个量子门包括关于X轴和Y轴的π和π/2旋转门。

6.根据权利要求1所述的装置，其中所述装置还包括单独量子比特频率控制线，并且其中所述单独量子比特频率控制线的布线由面内布线提供。

7.根据权利要求1所述的装置，其中所述装置还包括单独量子比特频率控制线，并且其中所述单独量子比特频率控制线的布线由面外布线提供。

8.根据权利要求1所述的装置，其中所述装置还包括多个耦合器，每个耦合器将对应的量子比特耦合到所述驱动线，使得多个量子比特耦合到所述驱动线，并且其中所述多个耦合器具有相等或高度相似的强度。

9.一种用于单独量子比特激励控制的方法，包括：

从多个量子比特中确定需要旋转操作的一个或多个量子比特；

对于每个需要所述旋转操作的量子比特：

将所述量子比特的频率调谐到所述旋转操作的公共驱动线频率；

使用需要所述旋转操作的一个或多个量子比特所共有的微波脉冲来执行所述旋转操作；以及

调谐所述量子比特远离所述旋转操作的公共驱动线频率。

10.根据权利要求9所述的方法，其中通过圆角矩形脉冲来执行将所述量子比特频率调谐到所述旋转操作的公共驱动线频率。

11.根据权利要求9所述的方法，其中所述驱动线上的微波脉冲具有成形包络。

12.根据权利要求9所述的方法，其中不同的旋转在不同的量子比特上同时执行。

13.根据权利要求11所述的方法，其中在不同量子比特上同时执行的不同旋转是使用频域复用和量子比特频率调谐来执行的。

14.根据权利要求9所述的方法，其中所述微波脉冲是单一微波脉冲。

15.根据权利要求9所述的方法，其中所述微波脉冲包括多个微波脉冲。

16.根据权利要求10所述的方法，还包括在下一个脉冲被施加到所述驱动线之前，执行将所述量子比特调谐远离所述旋转操作的公共驱动线频率。