[发明专利]异步并行的量子芯片自动化标定软件设计方法及系统

权利要求书

1.一种异步并行的量子芯片自动化标定软件设计方法，其特征在于，包括：

步骤S1：在量子芯片自动化标定软件标定的过程中，通过调度器调度执行，且该调度器始终保持运行状态；

步骤S2：在调度器中设置两个任务队列：已就绪任务队列和等待任务队列；

步骤S3：当等待任务队列中的任务满足能够被执行的条件时，则将该任务添加到已就绪任务队列中；

步骤S4：调度器以非阻塞的方式调度执行所述已就绪任务队列和等待任务队列中的任务；

步骤S5：将任务定义为量子芯片标定流程的单次循环扫描过程，所述单次循环扫描过程包括四种操作：计算扫描值、发送扫描值、读取扫描结果以及处理结果数据；

步骤S6：对量子芯片中单个量子比特的不同参数标定，按照标定策略形成的有向无环图，将图中无前驱节点的标定流程加入已就绪任务队列中，其余节点的标定任务放入等待任务队列中；

步骤S7：对量子芯片中多个量子比特的某一参数标定，每个量子比特的扫描值需各自单独计算；

步骤S8：对量子芯片中多个量子比特的不同参数标定，结合前述两种调度方式，根据量子芯片结构定制标定策略。

2.根据权利要求1所述的异步并行的量子芯片自动化标定软件设计方法，其特征在于，所述步骤S2包括：已就绪任务队列用来存放能够立即执行的任务，等待任务队列则用来存放挂起的任务；其中，挂起的任务包括因等待其他任务执行结束才能继续执行的任务，以及在未来某个时刻定时执行的任务。

3.根据权利要求1所述的异步并行的量子芯片自动化标定软件设计方法，其特征在于，所述步骤S4包括：调度器包含一个结束标志位，默认初始状态为False，标志着永不结束，一旦该标志位状态变为True，则在完成执行当前已就绪任务队列中的任务后不再执行队列剩余任务，且停止等待任务队列的所有挂起的任务。

4.根据权利要求1所述的异步并行的量子芯片自动化标定软件设计方法，其特征在于，所述步骤S5包括：

步骤S5.1：对于调度器中已就绪任务队列，将步骤S5中的四种操作视为单次循环扫描过程的原子操作；

步骤S5.2：在量子芯片标定循环扫描过程中，如果扫描结果读取通道被多个量子比特共用，或发送扫描值在多个量子比特之间产生串扰，则发送扫描值与读取扫描结果合并为不可分的整体操作。

5.根据权利要求1所述的异步并行的量子芯片自动化标定软件设计方法，其特征在于，所述步骤S6包括：已就绪任务队列中的任务执行完毕后，将执行结果和回调函数唤醒等待任务队列中的相应任务，并将该任务移至已就绪任务队列中继续执行，直到已就绪任务队列和等待任务队列中无任务，标定流程结束。

6.根据权利要求1所述的异步并行的量子芯片自动化标定软件设计方法，其特征在于，所述步骤S7包括：在不考虑多个量子比特之间串扰以及没有读取通道复用的情况下，对量子芯片的多个量子比特的同类别参数进行标定，该标定任务能够添加至已就绪任务队列中多线程并行处理；如果需考虑，则按照单个量子比特的不同参数标定方式处理。

7.根据权利要求1所述的异步并行的量子芯片自动化标定软件设计方法，其特征在于，所述步骤S8包括：非阻塞的调度器满足对在量子芯片多参数标定的初始化阶段和结果处理阶段，与多参数标定的执行阶段异步并行处理。