CN112400178A - 基于天线的量子位退火方法 - Google Patents

Abstract

提供了促进基于天线的量子位热退火的系统和技术。在一个示例中，射频发射器，发射器和/或天线可以位于具有耦合到一组一个或多个电容器极板的约瑟夫森结的超导量子位芯片上方。射频发射器，发射器和/或天线可以将电磁信号发射到一组一个或多个电容器极板上。电容器极板可用作接收天线，因此接收电磁信号。在接收到电磁信号时，可以在电容器极板中感应出交流电流和/或电压，该电流和/或电压由此加热极板和约瑟夫森结。约瑟夫森结的加热可以改变其物理性质，从而使约瑟夫森结退火。在另一示例中，发射器可以定向电磁信号以避免超导量子位芯片上的相邻量子位的不期望的退火。

Description

基于天线的量子位退火方法

技术领域

本发明涉及量子位(qubit)退火，并且更具体地，涉及利用天线促进量子位退火。量子位(例如，量子二进制数)是经典位的量子力学模拟。经典位只能具有两个基本状态(例如0或1)之一，而量子位可以具有这些基本状态的叠加(例如，α|0>+β|1>，其中α和β是复标量，使得|α|²+|β|²＝1)，理论上，与相同数量的经典位相比，量子位可以按指数方式存储更多信息。因此，理论上，量子计算机(例如，使用量子位而不是仅使用经典位的计算机)可以快速解决对于经典计算机而言极其困难的问题。通过改进多量子位芯片的制造和处理，可以提高量子计算机的效率。由于频率冲突和/或量子串扰的现象(例如，多个相邻的量子位具有太相似的谐振频率，使得它们彼此之间有不期望的相互作用)，精确地调谐和/或改变量子位频率的能力在多量子位芯片的构建中至关重要。用于这种频率控制的传统解决方案包括可变频率量子位的调谐和固定频率量子位的热退火。可变频率量子位具有共振频率，可以通过暴露于外部磁场来进行调谐。但是，量子位芯片上所需的附加调谐电路会增加不必要的复杂性和噪声。固定频率量子位的热退火涉及加热量子位以改变其物理特性(例如谐振频率)，在量子位操作期间不会引入这种噪声(这是在与超导机制兼容的低温下实现的)。传统上，量子位的热退火是通过使用光子芯片进行的，其中激光源通过(在室温或超导范围以外的温度下实现的)Mach-Zehnder开关物理路由到光子芯片上的不同位置。尽管使用这种系统可以在多量子位芯片上并行退火多个量子位，但是在光子芯片上每个位置的最大激光功率(例如，因此具有最大退火能力)取决于路由到芯片上另一个位置的功率量(例如，如果将来自激光源的更多功率路由到位置1，则可以将来自激光源的更少的功率同时路由到位置2)。因此，传统的量子位激光退火最适合串行退火，而不是同时/并行量子位退火。因此，传统的量子位退火不能促进多量子位芯片上一个或多个量子位的独立和/或同时局部退火。

发明内容

以下给出了概述，以提供对本发明的一个或多个实施例的基本理解。该概述并非旨在标识关键或重要元素，也不旨在描绘本发明的特定实施例的任何范围或权利要求的任何范围。其唯一目的是以简化的形式呈现概念，作为稍后呈现的更详细描述的序言。在本文描述的本发明的实施例中，描述了促进基于天线的量子位退火的系统和方法。

根据本发明的实施例，系统可以包括具有第一约瑟夫森结的超导量子位芯片，该第一约瑟夫森结具有一个或多个电容器极板的第一组。系统还可以包括位于超导量子位芯片上方的第一射频(RF)发射器。第一RF发射器可以将第一电磁信号发射到该一个或多个电容器极板的第一组上。基于第一电磁信号的接收，该一个或多个电容器极板的第一组可以在第一约瑟夫森结或在距第一约瑟夫森结的限定距离内产生交流电流或电压。然后，所产生的交流电流或电压可以使第一约瑟夫森结退火。这样提供的一个优点是促进了一种新的热退火一个或多个量子位的技术(例如，通过基于天线的电磁波，而不是光子激光器)，该技术利用了超导量子位芯片上的现有量子电路(例如，退火量子位)而无需修改量子位或量子位芯片的现有结构/电路。可选地，系统可以包括在超导量子位芯片上的第二约瑟夫森结，该第二约瑟夫森结具有一个或多个电容器极板的第二组。在这种情况下，第一RF发射器可以将第一电磁信号向第一约瑟夫森结的一个或多个电容器极板的第一组定位，以防止第二约瑟夫森结被第一电磁信号退火。由此提供的优点是便于独立的量子位退火(例如，在多量子位芯片上对一个量子位进行退火，而不会不必要地影响相邻量子位的特性，使得每个量子位可以达到各种和/或不同和/或不同级别的退火)。系统可以可选地进一步包括第二RF发射器。第二RF发射器可以向一个或多个电容器极板的第二组发射第二电磁信号并将其定位在第二组处，从而使第二约瑟夫森结退火。此外，第二RF发射器可以独立于发射并定位第一电磁信号的第一RF发射器，并与之同时或顺序地发射和定位第二电磁信号，从而分别促进第一约瑟夫森结和第二约瑟夫森结的独立并同时或顺序地局部退火。这样做的优点是有助于在多量子位芯片上对多个量子位进行独立和/或同时/并行的局部退火(例如，在同一芯片上同时并独立地退火多个量子位，从而每个量子位可以达到可能与相邻量子位的退火水平不同的退火水平)，因此，与串行退火相比加速了整个退火过程从而节省时间，并且改善了频率分配并减少了量子串扰。

根据本发明的实施例，一种计算机实现的方法可以包括：经由第一RF发射器将第一电磁信号发射到超导量子位芯片的第一约瑟夫森结的一个或多个电容器极板的第一组上。发射可在一个或多个电容器极板的第一组中感应出交流电流或电压。然后，交流电流或电压可以加热第一约瑟夫森结，从而基于发射对第一约瑟夫森结进行退火。这样做的优点是促进了一种对量子位进行热退火的新技术，该技术利用了超导量子位芯片上的现有量子电路(例如，无需修改超导量子位芯片上的现有量子电路)。可选地，该方法可以进一步包括通过第一RF发射器将第一电磁信号向第一约瑟夫森结的一个或多个电容器极板的第一组定位。这可以防止通过第一电磁信号使超导量子位芯片上的第二约瑟夫森结退火。这样做的优点是有利于多个量子位的独立退火(例如，将多量子位芯片上的一个量子位退火到限定的退火水平，而不会不希望地影响/退火多量子位芯片上的其他附近的量子位)。该方法可以可选地进一步包括：通过向第二约瑟夫森结的一个或多个电容器极板的第二组发射和定位第二电磁信号，由第二RF发射器对第二约瑟夫森结进行退火。而且，第二电磁信号的发射和定位可以独立于第一电磁信号的发射和定位，并与之同时发生或顺序发生。这可以分别促进第一约瑟夫森结和第二约瑟夫森结的独立并同时或顺序的局部退火。这样的优点是有助于在多量子位芯片上对多个量子位进行独立且同时的局部退火(例如，在多量子位芯片上同时退火多个量子位，以使芯片上的每个量子位达到不同程度的退火，并且使得芯片上各个量子位的不同退火水平可以不同)。

根据本发明的实施例，一种设备可以包括具有第一量子位的超导量子位芯片，该第一量子位具有第一约瑟夫森结和一个或多个电容器极板的第一组。该设备还可以包括位于超导量子位芯片上方的第一天线。第一天线可以将第一电磁波发射到一个或多个电容器极板的第一组上。然后，第一电磁波可以加热第一量子位，从而使第一量子位的第一约瑟夫森结退火。这样做的优点是促进了一种量子位退火的新技术，该技术利用了超导量子位芯片上的现有量子电路，从而消除了用专用的退火/调谐电路改造芯片的需求。可选地，第一天线可以调节第一电磁波的持续时间，频率或幅度中的至少一个，以实现第一量子位的第一约瑟夫森结的退火的限定水平。这样做的优点是有利于量子位的独立退火，从而可以通过控制/调节所发射的电磁波的特性来控制由量子位实现的退火水平。

根据本发明的实施例，计算机实施的方法可以包括经由第一天线将第一电磁波发射到超导量子位芯片的一个或多个电容器极板的第一组上。然后，第一电磁波可以加热超导量子位芯片的第一量子位的第一约瑟夫森结，从而基于发射对第一量子位的第一约瑟夫森结进行退火。这样做的优点是促进了一种量子位退火的新技术，该技术利用了超导量子位芯片上的现有量子电路，从而消除了用专用的退火/调谐电路改造芯片的需求。可选地，该方法可以进一步包括调整第一电磁波的持续时间，频率或幅度中的至少一个，以实现第一量子位的第一约瑟夫森结的退火的限定水平。这样做的优点是有利于量子位的独立退火，从而可以通过控制/调节所发射的电磁波的特性来控制由量子位实现的退火水平。

根据本发明的实施例，一种设备可以包括具有一个或多个量子位的超导量子位芯片。设备还可以包括具有一个或多个电磁发射器的半导体芯片。可以将半导体芯片安装在超导量子位芯片上，使得一个或多个量子位中的至少一个在其上方具有一个或多个电磁发射器中的相应一个。然后，一个或多个电磁发射器中的相应一个可以向一个或多个量子位中的至少一个的一个或多个电容器极板的一组发射局部电磁波。然后，局部电磁波可以加热一个或多个量子位中的至少一个，从而使一个或多个量子位中的至少一个的约瑟夫森结退火。这样的优点是促进在多量子位芯片上对多个量子位的独立并同时退火。

附图说明

图1A和1B分别是根据本发明实施例的促进基于天线的量子位退火的系统的俯视图和侧视图。

图2是根据本发明实施例的促进基于天线的量子位退火的系统的等效电路图。

图3是根据本发明实施例的促进基于天线的量子位退火的计算机实现的方法的流程图。

图4是根据本发明实施例的促进控制电磁信号以实现基于天线的量子位退火的限定水平的计算机实现的方法的流程图。

图5是根据本发明实施例的基于实现基于天线的量子位退火的限定水平来促进停止发射电磁信号的方法的流程图。

图6是根据本发明实施例的促进基于天线的局部量子位退火的系统的侧视图。

图7是根据本发明实施例的促进对基于天线的量子位退火进行定位的计算机实现的方法的流程图。

图8是根据本发明实施例的促进多个量子位的基于天线的量子位退火的系统的侧视图。

图9是根据本发明实施例的促进通过基于天线的量子位退火来对多个量子位进行退火的计算机实现的方法的流程图。

图10是根据本发明实施例的促进基于天线的量子位退火的系统的侧视图。

图11是根据本发明实施例的促进基于天线的量子位退火的计算机实现的方法的流程图。

图12是根据本发明实施例的促进调节电磁波以实现基于天线的量子位退火的限定水平计算机实现的方法的流程图。

图13是根据本发明实施例的促进基于定向天线的量子位退火的系统的侧视图。

图14是根据本发明实施例的促进定向基于天线的量子位退火的计算机实现的方法的流程图。

图15是根据本发明实施例的通过基于天线的量子位退火来促进对多个量子位进行退火的系统的侧视图。

图16是根据本发明实施例的促进通过基于天线的量子位退火来退火多个量子位的计算机实现的方法的流程图。

图17是其中可以促进本文描述的本发明的一个或多个实施例的操作环境的框图。

具体实施方式

以下详细描述仅是说明性的，并不旨在限制本发明和/或其应用的实施例。此外，无意受前面的“背景”或“摘要”部分或“详细描述”部分中提供的任何明示或暗示信息约束。

现在参考附图描述本发明的实施例，其中，贯穿全文，相似的参考标号用于指代相似的元件。在下面的描述中，出于解释的目的，阐述了许多具体细节以便提供对本发明的更透彻的理解。然而，很明显，在各种情况下，可以在没有这些具体细节的情况下实施本发明。

超导量子位为构建完全可操作的量子计算机提供了一条有希望的途径。这是因为它们可以在宏观层次上表现出量子力学行为(允许它们用于量子信息处理)(允许它们通过现有的集成电路技术进行设计和制造)。超导量子位的基本构建块是约瑟夫森结。约瑟夫森结可以通过将非超导材料夹在两种超导材料之间来形成，并且可以通过热退火(例如，热处理)进行改性。量子位的退火(例如，对量子位的约瑟夫森结进行退火)可以改变量子比特的跃迁频率(例如，共振频率标记着量子位的基态和激发态之间的跃迁)。量子位转换频率的这种操作可以优化频率分配，

从而使频率冲突和/或量子串扰最小化。例如，多量子位芯片上的多个量子位可以单独/独立地退火，以使每个量子位与其相邻量子位具有不同的跃迁频率，从而降低了相邻量子位不适当地响应旨在仅在特定量子位中引起响应的计算和/或控制信号的可能性。量子位的同时和局部退火将因此有利于多量子位芯片的操作。然而，现有技术中的问题在于，没有已知的可扩展的方法/系统用于执行这种同时的和局部的量子位退火来修改量子位频率。

本发明的各种实施例可以提供针对该问题的解决方案。本文描述的本发明的实施例包括促进同时和局部量子位退火的设备和计算机实现的方法。更具体地，描述了关于使用天线和/或电磁发射器的同时和/或局部量子位退火的本发明的实施例。例如，在本发明的实施例中，射频发射器可以将电磁信号发射到约瑟夫森结的一组一个或多个电容器极板(pad)上，其中约瑟夫森结是超导量子位芯片上的量子位的组成部分。在本发明的一个实施例中，约瑟夫森结的一个或多个电容器极板的集合可以是约瑟夫森结的一组一个或多个跨子(transmon)电容器极板(例如，与约瑟夫森结并联耦合的电容器极板)。一组极板可以接收电磁信号；也就是说，每个极板都可以用作接收天线。在本发明的实施例中，每个极板可以用作超导量子位芯片上的贴片天线。

基于一组极板的接收，电磁信号可以在一组极板中和/或在约瑟夫森结的限定距离之内(例如，在将极板电耦合到约瑟夫森结的电路中)感应出交流电流和/或电压。也就是说，电磁信号会导致每个电容器极板中的电子振荡，从而在极板本身，在将极板电耦合到约瑟夫森结的电路中和/或在约瑟夫森结处/两端产生交流电流和/或电压振荡。极板和/或将极板耦合到结和/或结本身的电路和/或电路中的电子振荡会加热约瑟夫森结。这种加热会影响约瑟夫森结的性质，从而改变量子位的跃迁频率。因此，可以执行局部量子位退火，而不必向/从超导量子位芯片增加和/或减去电路。在本发明的其他实施例中，可以同时实现多个电磁发射器，以便同时对多个量子位执行局部退火。因此，本发明的各种实施例可以通过促进对多量子位芯片上的一个或多个量子位的独立且同时的局部退火来解决本领域中的问题。

在此描述的本发明的实施例涉及使用高技术硬件和/或软件来技术地解决量子位退火(例如，量子位的热退火)领域中的技术问题的装置和计算机实现的方法。

具体地，量子位退火领域(与量子退火领域完全不同且独立)遭受缺少单独，独立和/或同时对超导量子位芯片上的一个或多个超导量子位进行退火的可扩展且有效的设备和计算机实现的方法的困扰。如下文所彻底描述的，本发明的实施例可以通过提供一种可扩展且有效的装置和计算机实施的方法来解决该技术问题，该装置和计算机实施的方法利用一个或多个电磁发射器来激发超导量子位芯片上一个或多个超导量子位的一个或多个电容器极板。发射器可将电磁辐射(例如电磁波和/或信号)发射到量子位的极板上，从而加热(并因此退火)量子位。

在本发明的实施例中，一个或多个发射器可以一对一的方式对应于量子位芯片上的一个或多个量子位，其中每个发射器可以分别和/或独立地电压和/或频率可调。即，可以控制每个发射器以操纵其可以产生的电磁波的持续时间，频率和/或大小。然后，每个波/信号都可以引起对其发射的量子位的不同量的退火。因此，每个量子位可以单独和/或独立地退火(例如，通过调整其相应的发射器/天线的电压和/或频率)，以便与量子位芯片相邻的量子位相比，每个量子位得到唯一和/或限定的退火水平。换句话说，每个量子位可以通过本文公开的设备和计算机实现的方法实现限定水平的退火。例如，本发明的实施例可以促进在第一时间段内通过第一电磁信号对第一量子位进行退火，并且在第二时间段内通过第二电磁信号对第二量子位进行退火，其中两个时间段可以具有相同的长度和/或不同的长度，和/或其中两个信号可以具有相同的频率，波长和/或大小和/或具有不同的频率，波长和/或数量级。而且，发射器可以同时运行，从而促进量子位的独立和/或同时局部退火(例如，在第一时间段内对第一量子位进行退火，并且在第二时间段内对第二量子位进行退火，其中两个时间段可以重叠和/或不重叠)。这种并行和局部退火通过与串行退火相比节省时间并通过消除频率冲突和/或量子串扰来改善多量子位芯片的操作/功能来解决现有技术中的问题。

所公开的装置和计算机实现的方法不仅可以有效地且精确地单独并同时地退火超导量子位，而且也可以这样做，而不必更改，修改和/或以其他方式适应量子位和/或超导量子位芯片的量子电路。例如，不需要物理焊接，通过制造步骤构建，将额外的电容器，电感器，电阻器和/或任何其他电路耦合和/或蚀刻到待退火的量子位。相反，本文公开的本发明的实施例可以通过利用量子位芯片上的现有量子电路来促进量子位退火(例如，将电磁波/信号发射到已经耦合到约瑟夫森结的现有电容器极板上)。因此，可以消除必须结合额外的调谐电路来调谐量子位频率的现有技术问题。

下文将更全面地描述上述技术改进，这些技术改进不是抽象的，不仅是自然法则或自然现象，而且如果不使用专门的，特定的和具体的硬件和/或软件技术，则无法由人类执行(例如，电磁发射器，将电磁信号发射到电容器极板上等等)。

现在参考图1A和1B，系统100可以促进超导量子位芯片102上的量子位的基于天线的量子位退火。系统100可用于促进量子位芯片102上的量子位/约瑟夫森结的基于天线的退火，而与量子位/约瑟夫森结的制造阶段无关。也就是说，系统100可以是基于天线的量子位退火系统，用于对量子位芯片102上的量子位/约瑟夫森结进行退火，其中系统100可用于量子位/约瑟夫森结的后制造，预制和/或中制造处理/退火。例如，可以用量子位，量子读出谐振器和/或其他量子电路对量子位芯片102进行完全蚀刻/装配，以使得量子位芯片102可以被完全地制造并且一旦完成了限定的退火水平就可以在量子计算机中实现。在本发明的其他实施例中，量子位芯片102上的量子位/约瑟夫森结在被系统100退火之后可以经历附加的制造/处理。在本发明的其他实施例中，系统100可以被合并到专用的量子位产生和/或约瑟夫森结产生过程中，其中，量子位芯片102是专用平台/基板，在其上构造了一个或多个量子位/约瑟夫森结，其中在退火之后将量子位/约瑟夫森结从量子位芯片102移除以结合到其他量子计算芯片中。

量子位芯片102可以是印刷电路板，其包括层压在一个或多个非导电衬底的一个或多个片/层上和/或之间的一个或多个导电材料(例如，铜)片/层。可以使用本领域中已知的任何合适的导体和/或非导电衬底。在本发明的其他实施例中，量子位芯片102可以是本领域已知的适合于承载一个或多个超导量子位的任何平台。无论其结构如何，量子位芯片102都可以在其上具有一个或多个超导量子位，并且超导量子位包括至少一个约瑟夫森结。

如图1A所示，量子位芯片102可在其上具有超导量子位，其中量子位可包括约瑟夫森结104(在附图中标记为“X”)和一组一个或多个电容器极板106。极板106可包括本领域已知的任何电容器极板构造。可以通过经由弱连接将两个超导体耦合在一起来创建约瑟夫森结104。如上所述，这可以通过在两层超导材料之间夹一薄层非超导材料来实现，

其中非超导材料层是弱连接(例如，S-N-S约瑟夫森结)。这也可以通过用超薄绝缘层隔离超导体来实现，其中绝缘势垒是弱连接(例如，S-I-S约瑟夫森结)。另外，这可以通过在两个超导体之间的接触点施加物理收缩来实现，其中该收缩点是弱连接(例如，S-s-S约瑟夫森结)。此外，由于约瑟夫森结104是宏观结构，因此可以通过已知的集成电路技术和/或技术(例如，光刻，沉积，溅射，蒸发，掺杂等)来构造。

约瑟夫森结104可以表现出库珀对量子隧穿效应(例如，在没有施加电压的情况下电子通过弱连接隧穿)，从而在足够低的温度下允许超电流(例如，无电阻/耗散的电流)流过结。在宏观水平上的这种量子力学行为可以允许约瑟夫森结104用作量子位(或作为量子位的一部分)(例如，可以占据离散/量化的能量状态以及那些能量状态的叠加的设备)。约瑟夫森结104可以是跨子量子位(例如，电荷量子位的一种)的组成部分，其量子能态可以对应于已经穿过约瑟夫森结104和/或存在于部分由约瑟夫森结104形成的超导岛上的库珀配对电子的整数。在本发明的其他实施例中，约瑟夫森结104可以是其他类型的量子位的分量，例如通量(flux)量子位(例如，其量子能态可以对应于穿过由约瑟夫森结104形成的超导回路的磁通量的整数)，相位量子位(例如，其量子能态可以对应于穿过约瑟夫森结104的量子电荷振荡幅度)，等等。在任何情况下，约瑟夫森结104的性质都会影响这些量化的能态之间的跃迁频率，因此，可以实现约瑟夫森结104的退火(例如热处理)以调谐，修改和/或改变包括约瑟夫森结104的量子位的跃迁频率。如上所述，可以实施这种调谐，修改和/或变更以减少多个量子位之间的频率冲突和/或量子串扰，从而改善了多量子位芯片的功能和/或操作。

现在，附图描述了跨子(transmon)量子位设计；即，超导量子位中约瑟夫森结104并联耦合到电容器，电容器具有一组一个或多个电容器极板106(也称为“跨子电容器极板106”，“电容器极板106”和/或“极板106”)。然而，本领域技术人员将理解，本发明的实施例可以并入其他电容器极板配置(例如，串行和/或并行耦合)，而不仅是跨子配置。可以与量子位退火系统100一起使用的其他量子位设计的示例包括其他类型的电荷量子位，相位量子位，通量(flux)量子位，fluxonium量子位，xmon量子位，quantronium量子位等等。换句话说，即使本公开内容明确地讨论了如何可以利用跨子量子位的现有量子电路(例如，跨子电容器极板106)来执行跨子量子位的局部退火的细节，本领域技术人员将理解可以实现本文描述的装置和计算机实现的方法以利用其他量子位设计中的现有量子电路来类似地促进那些其他量子位的退火。例如，本文描述的系统和/或计算机实现的方法可以结合任何类型的量子电路组件来实现，组件可以接收电磁信号/波作为天线，以促进量子位退火。

此外，即使图1A和1B描绘了仅具有单个约瑟夫森结104和单组电容器极板106的量子位，本领域技术人员将理解，量子位芯片102上的量子位可以包括任何数量的约瑟夫森结104和/或任何数量的电容器极板106。此外，尽管图1A和1B仅在量子位芯片102上描绘了单个超导量子位，但是本领域技术人员将理解，可以在量子位芯片102上定位任何数量的超导量子位。类似地，本领域技术人员将理解，可以将其他量子电路(例如，读出谐振器，通量偏置线等)合并到量子位芯片102上，其中，这样的附加量子电路被导电地，电容地和/或电感地耦合到约瑟夫森结104和/或一组极板106。

系统100可以可选地包括发射器芯片108(图1A中未示出)和在发射器芯片108上的射频(RF)发射器110。发射器芯片108可以采用印刷电路板构造和/或本领域中已知的任何其他计算机芯片构造，从而可以将RF发射器110可操作地焊接，蚀刻和/或附接到发射器芯片108上。如图1B所示，发射器芯片108可以被定位在量子位芯片102上方，安装在量子位芯片102上方，之上和/或上方，使得RF发射器110在量子位芯片102上方。RF发射器110可直接或基本垂直地直接定位在约瑟夫森结104和/或一组极板106上方(如图1B所示)。在本发明的其他实施例中，可以将RF发射器110定位为使其在量子位芯片102上方，而不是在约瑟夫森结104和/或一组电容器极板106上方垂直或不直接垂直。

如图1B所示，RF发射器110可以朝向一组一个或多个电容器极板106发射，产生，定位和/或定向电磁信号112。RF发射器110可以是微带天线(例如，贴片天线)，可以被蚀刻，焊接和/或以其他方式附接到发射器芯片108上。在本发明的其他实施例中，RF发射器110可以是偶极，单极，阵列，环路，孔径，喇叭，抛物线或等离子天线等等。在本发明的其他实施例中，RF发射器110可以是本领域中已知的任何设备，天线和/或信号发生器，并且可以通过空间/空气(和/或通过缺乏电导体的介质来传播电磁信号)。

RF发射器110可以是电压和/或频率可调的。即，可以控制/操纵RF发射器110(例如，通过控制/操纵输入到RF发射器110以产生信号112的输入交流电流和/或电压)，以控制/操纵RF信号112的特性。RF发射器110可以控制信号112的持续时间，频率和/或大小，以产生限定的约瑟夫森结104的退火水平。例如，可以停止馈送到RF发射器110以生成信号112的输入交流电流和/或电压(例如，设置为零)，以停止/停止信号112的发射。因此，RF发射器110可以通过基于实现退火的限定水平来停止发射来控制信号112的持续时间(例如，在从RF发射器110开始发射信号112起经过了预定的时间段之后停止发射)。作为另一示例，可以增加，减少和/或控制输入到RF发射器110以产生信号112的输入交流电流和/或电压的振荡频率，以便增加，减少和/或否则控制信号112的频率和/或波长。因此，RF发射器110可以控制信号112的频率和/或波长以加快和/或减慢约瑟夫森结104的退火。作为又一个示例，可以增加，减少和/或控制馈送到RF发射器110以产生信号112的输入交流电流和/或电压的大小，以便增加，减少和/或否则控制信号112的大小。因此，RF发射器110可以控制信号112的幅度以加速和/或减慢约瑟夫森结104的退火。RF发射器110可包括一个或多个压控振荡器，可用于产生电压可调，电流可调和/或频率可调信号，以使RF发射器110能够产生并控制信号112。信号112可以属于电磁频谱的微波区域(例如，具有大于或等于300兆赫兹并且小于或等于300兆赫兹的频率)。信号112可以具有1瓦的最大功率，以限制对结的可能损坏。

信号112的波长可以被调节(如上所述)以大于或近似等于极板组106的物理尺寸的四倍(例如，是用作接收贴片天线的一组极板106的微带传输长度的四倍)。因为极板106可以用作接收贴片天线，所以它们可以有效地接收波长为单个极板的长度的四倍的信号/波。

类似地，可以将RF发射器110的尺寸确定为与约瑟夫森结104的一个或多个电容器极板106的该组匹配。即，就像可以调整信号112以便被极板106有效地接收一样，可以对RF发射器110进行尺寸调整/调整/修改以便有效地发送调整后的信号112。本领域技术人员将意识到，这种尺寸确定可以取决于在RF发射器110中实现的天线的类型。例如，如果RF发射器110结合有贴片天线，则可以将贴片天线的尺寸确定为具有微带传输长度，该微带传输长度是信号112的波长的四分之一。

RF发射器110可以发射/产生信号112，使得信号112是基本上各向同性的(例如，信号112在每个方向上以基本上相等的强度被辐射，从而具有基本上球形的辐射图)。在本发明的其他实施例中，RF发射器110可以发射/产生和/或定位/定向信号112，使得电磁信号112是全向的(例如，电磁信号112相对于给定轴基本对称地辐射，从而具有大致圆环状的辐射图)。在本发明的其他实施例中，RF发射器110可以发射/产生和/或定位/定向信号112，使得信号112是定向的(例如，信号112在给定方向上比在其他方向上被更强地辐射，从而具有至少一个主瓣的辐射图)。在任何情况下，信号112可以由RF发射器110朝着一组极板106发射到其上。

如图1B所示，当信号112通过空间/空气传播时，一组电容器极板106可以接收和/或捕获信号112。在这种情况下，一组极板106中的每个极板可以用作响应于暴露于信号112的接收天线(例如，接收贴片天线)。如下所述，极板106对信号112的接收会引起约瑟夫森结104的退火。尽管本公开通过利用耦合到量子位(例如，耦合到约瑟夫森结104)的现有电容器极板(例如，一组极板106)来明确地描述了量子位退火，

本领域技术人员将理解，在量子位芯片102上的电容性地，导电地和/或电感性地耦合到约瑟夫森结并且可以利用空间/空气接收传播的电磁辐射，波和/或信号的任何现有电路可以用来实现本发明的一个或多个实施例。

为了更好地理解一组极板106(和/或量子位芯片102上可以接收信号112的任何其他电路)如何促进约瑟夫森结104的退火，请参考图2。现在参考图2，示出了显示极板106和约瑟夫森结104如何在接收到信号112时做出响应的示例电路图200。

首先，考虑一个较高级别的解释。如图所示，即使跨子电容器极板106构成了与约瑟夫森结104并联耦合的电容器，单独的极板106(在图2中每个标记为106)也可以被认为是与约瑟夫森结104串联地单独耦合(而不是并联地耦合)。如上所述，每个极板106可以用作接收天线，从而接收/捕获信号112。基于接收到信号112，极板106可以在约瑟夫森结104或在距约瑟夫森结104限定的距离之内(例如，在将极板106电耦合到约瑟夫森结104的电路中)产生交流电流和/或电压。然后，所产生的交流电流和/或电压可以加热约瑟夫森结104，从而使约瑟夫森结104退火。

现在，考虑更详细的解释。如上所述，可以将各个极板106视为串联地分别耦合到约瑟夫森结104。同样如上所述，每个极板106可以接收/捕获信号112，从而用作接收天线。当暴露于信号112时，每个极板106中的电子可以根据信号112的特征/特性(例如，频率，波长，幅度，幅度等)开始振荡。极板106中的电子的这种振荡可以在每个极板106中产生/引起交流电流206和/或交流电压208，其中交流电流206和/或交流电压208与信号112具有基本相同(和/或相关)频率和/或幅度。因此，基于信号112的激励，每个单独的极板106可以被认为是单独的振荡信号源202(例如，交流电流和/或电压源)，其中，每个振荡信号源202可以产生交流电流206和/或交流电压208。因为图2描绘了两个单独的极板106，所以图2描绘了两个相应的振荡信号源202，每个振荡信号源202产生交流电流206和/或交流电压208。然而，本领域技术人员将理解，可以结合更多和/或更少的电容器极板(并且因而振荡信号源)。总体而言，经由RF发射器110将信号112发射到极板106上的效果是使每个极板106分别复制(或基本上复制)信号112作为交流电流206和/或交流电压208流过极板106本身并且流过将极板106耦合到约瑟夫森结104的电路线，而不是作为波/信号在空间/空气中传播。

信号112的频率和/或大小可以被控制，以便控制交流电流206和/或交流电压208的频率和/或大小。交流电压208的大小可以被限制为不超过50毫伏，以避免损坏约瑟夫森结104。

现在，每个交流电流206和/或交流电压208在对应的振荡信号源202处(例如，在对应的极板106处)产生，并且可以从对应的振荡信号源202通过将相应的振荡信号源202电连接到约瑟夫森结104的电路线到达约瑟夫森结。在图2中，“Z”表示从每个振荡信号源202到约瑟夫森结104的阻抗204(即，从每个极板106到结104的阻抗)。极板106可以是对称的，因此两个阻抗204可以相等。在这种情况下，欧姆定律的复杂公式(例如，V＝I*Z)得出两个交流电流206也可以相等，并且可以在约瑟夫森结104处相加(因为两个交流电流206在相反的方向上运行，如图2所示)。在本发明的其他实施例中，极板106可以是不对称的，因此两个阻抗204可以是不相等的。在这种情况下，欧姆定律的复杂公式导致两个交流电流206也可以不相等，因此可以在约瑟夫森结104处彼此抵消。在任一情况下，交流电流206通过从振荡信号源202(例如，从极板106)到约瑟夫森结104的电路线来回振荡，并且这种振荡可以持续直到RF发射器110发射电磁信号112。

如从复数功率方程式(例如，P＝V*I)所知，交流电流206的振荡可以以热的形式耗散功率，从而加热将振荡信号源202连接到约瑟夫森结104的电路线。振荡信号源202(例如，极板106)本身也可以在该振荡期间加热。极板106和将极板106耦合到约瑟夫森结104的线的加热然后可以加热约瑟夫森结104(例如，通过热传导)。这样的加热会改变约瑟夫森结104的物理和/或电学性质(例如，临界电流，正常状态电阻等)，从而相应地改变包括约瑟夫森结104的量子位的跃迁频率。也就是说，本发明的各种实施例利用量子位芯片上的现有量子电路来退火量子位，从而解决/解决了必须将专门的调谐电路结合到量子位芯片上以调谐量子位频率的现有技术问题。

可以通过这种方式加热约瑟夫森结104，以达到确定的和/或期望的退火水平。如本领域技术人员将理解的，退火的限定水平可以基于约瑟夫森结104要实现的限定和/或期望的转变频率。例如，如果约瑟夫森结104要具有A的跃迁频率，那么它必须以B强度退火C量的时间。可以控制/调节信号112的持续时间，频率和/或大小，以便在C量的时间内提供所需的B强度。此外，可以通过监视约瑟夫森结104的正常状态电阻(例如，基于将临界电流与正常状态电阻相关的Ambegaokar-Baratoff公式)来监视在约瑟夫森结104上执行的退火水平。本领域技术人员将认识到，可以通过本领域已知的系统和方法(例如，经由欧姆表等)来实现这种监视。

如所述，图2描绘了电路图200，示出了极板106和约瑟夫森结104对信号112的接收的电响应。如上所述，尽管附图(包括图2)描绘了跨子(transmon)配置中的一组106个(例如，电容器的极板，其中电容器与约瑟夫森结104并联耦合)，此处描述的系统和/或方法可以与耦合到约瑟夫森结104的各种其他电子组件一起使用，以代替极板106(例如，可以接收信号112以产生交流电流206和/或交流电压208的任何组件都足够)。本领域技术人员将理解，可以创建不同但相似的电路图来描述本发明的此类实施例的电特性。

图3描绘了退火量子位/约瑟夫森结的计算机实现的方法300，可以例如由上面讨论的和/或图1A，1B和2所示的系统来促进。然而，本领域技术人员将理解，可以使用其他系统，设备和/或装置来实现方法300。

在步骤302，第一射频(RF)发射器可以将第一电磁信号发射到超导量子位芯片的第一约瑟夫森结的一个或多个电容器极板的第一组上。如上所述，第一组极板可以用作接收天线以捕获/接收第一信号。基于第一组极板接收到的第一信号，发射可以在第一组极板中感应出交流电流或电压(例如，通过激励一个或多个电容器极板的第一组电子)。当交流电流或电压在第一组极板中以及在将第一组极板电耦合到第一约瑟夫森结的电路线中来回振荡时，交流电流或电压会以热的形式耗散能量，从而加热第一约瑟夫森结(例如，通过热传导)。在步骤304，第一RF发射器可以基于发射对第一约瑟夫森结进行退火。例如，第一RF发射器可以维持第一信号的发射，以引起第一约瑟夫森结的限定加热水平(并且因此限定退火水平)。如上所述，第一约瑟夫森结的这种加热会改变其特性(例如，临界电流，正常状态电阻)，从而改变包括第一约瑟夫森结的超导量子位的基态和激发态之间的跃迁频率。

同样，本领域技术人员将理解，方法300不限于仅与跨子电容器极板结合使用。实际上，本领域技术人员将理解，可以将第一信号发射到耦合到第一约瑟夫森结的任何类型的电路/组件上，该电路/组件可以接收第一信号并且可以基于接收到的第一信号产生交流电流和/或电压加热第一约瑟夫森结。实际上，本发明的实施例不仅仅限于使用跨子电容器极板。

图4描绘了计算机实现的方法400，可以包括对量子位/约瑟夫森结进行退火的方法300，并且可以进一步包括控制所发射的电磁信号的特性以相应地控制目标约瑟夫森结的退火的附加步骤。

在步骤302，如上所述，第一射频(RF)发射器可以将第一电磁信号发射到超导量子位芯片的第一约瑟夫森结的一个或多个电容器极板的第一组上，其中发射可以在第一组极板中感应出交流电流或电压，从而加热第一约瑟夫森结。在步骤304，同样如上所述，第一RF发射器可以基于该发射对第一约瑟夫森结进行退火。

现在，在步骤402，第一RF发射器可以控制第一信号的持续时间，频率或幅度中的至少一个，以产生第一约瑟夫森结的限定水平的退火。该步骤可以由电压和/或频率可调的第一RF发射器来实现。即，可以通过控制/操纵第一RF发射器的输入(例如输入的电子信号和/或输入的交流电流/电压)来控制/操纵第一RF发射器的输出(例如，第一信号)。例如，第一RF发射器可以像本领域中已知的发射天线那样基于在其输入端子处接收到交流电流/电压来辐射电磁波。此外，输入的交流电流/电压和第一信号可以具有相同和/或基本相关的频率和/或大小。因此，通过控制输入交流电流/电压的特性，可以相应地控制由第一RF发射器产生的第一信号的特性。

因此，例如，停止创建输入交流电流/电压并将其馈送到第一RF发射器可以停止第一信号的发射。反过来，这可以允许控制第一信号的持续时间(例如，一旦自发射开始经过了规定的时间量，就停止发射第一信号，其中规定的时间量可以是在一定幅度和/或频率下达到定义的退火水平所需的时间量)。作为另一示例，调制输入交流电流/电压的频率可以相应地调制第一信号的频率(例如，由于输入交流电流/电压和第一信号可以具有相同和/或基本相关的频率)。反过来，这可以允许控制第一信号的频率，以加快，减慢和/或以其他方式操纵第一约瑟夫森结的退火的速率和/或程度。作为又一个示例，调制输入交流电流/电压的幅度(例如，幅度的绝对值)可以相应地调制第一信号的幅度(例如，由于输入的交流电流/电压和第一信号可以具有相同和/或基本相关的幅度)。反过来，这可以允许控制第一信号的大小，以加快，减慢和/或控制第一约瑟夫森结的退火速率和/或程度。

图5描绘了计算机实现的方法500，可以包括方法400，并且还可以包括附加的步骤，一旦完成约瑟夫森结的退火，该步骤就停止发射电磁信号。

前三个步骤可以如上所述。在步骤302，第一射频(RF)发射器可以将第一电磁信号发射到超导量子位芯片的第一约瑟夫森结的一个或多个电容器极板的第一组上，其中发射在第一组极板中感应出交流电流或电压，从而加热第一约瑟夫森结。在步骤304，第一RF发射器可以基于发射对第一约瑟夫森结进行退火。在步骤402，第一RF发射器可以控制第一信号的持续时间，频率或大小中的至少一个，以产生第一约瑟夫森结的限定水平的退火。

现在，在步骤502，第一RF发射器可以基于(和/或响应于)达到第一约瑟夫森结的退火的限定水平而停止发射第一电磁信号。即，一旦第一约瑟夫森结已经被充分退火，则第一RF发射器可以停止发射第一信号，从而防止第一约瑟夫森结的进一步退火。退火的限定水平(例如所需的退火量)可以取决于工业环境和/或适用的情况。而且，如上所述，可以通过监视第一约瑟夫森结的常态电阻(例如，通过欧姆表)来监视第一约瑟夫森结的退火水平。

图6示出了促进基于天线的局部量子位退火的系统的侧视图。如图所示，量子位退火系统600可以包括量子位芯片102，约瑟夫森结104，第一组极板106，发射器芯片108和可以发射/生成信号112(也称为信号)的RF发射器110，基本上如上所述。

如图所示，系统600可以进一步包括在量子位芯片102上的第二约瑟夫森结602，并且具有一个或多个第二电容器极板的第二组604。此外，RF发射器110可以将信号112定位/定向朝向第一组极板106上并且远离第二组极板604，以防止第二约瑟夫森结602被电磁信号112退火。换句话说，由于定位/定向，信号112可以由一组极板106而不是由第二组极板604接收，从而使约瑟夫森结104退火而不使第二约瑟夫森结602退火。因此，可以独立地退火约瑟夫森结104，而不会引起量子位芯片102上的第二约瑟夫森结602和/或其他相邻的约瑟夫森结的不希望的退火。这样的优点是便于对量子位进行独立和/或局部退火(例如，更改一个量子位而不更改相邻的量子位)，从而实现最佳的频率分配并减少频率冲突和/或量子串扰。

RF发射器110可以是本领域中已知的定向天线/发射器，使其可以在特定方向上(例如，朝着一组极板106)比在其他方向上更强地定位/定向信号112。例如，RF发射器110可包括孔径，抛物线形，螺旋形，八木或角形天线，或相位天线阵列等。

RF发射器110可以装配有电子致动器，以便旋转，转动和/或改变方向/朝向，从而可以将信号112定位/定向远离一组极板106，并且朝向第二组极板604上，从而使第二约瑟夫森结602退火而无需进一步使约瑟夫森结104退火。同样，这使多量子位芯片上的多个量子位能够进行独立的局部退火，这样，每个量子位可以接收其所需的退火级别，而不会不希望地影响相邻量子位的退火级别。这可以帮助促进最佳频率分配，从而减少量子串扰。

图7描绘了计算机实现的方法700，可以包括方法300，并且可以进一步包括用于将电磁信号定位于一组电容器极板并且远离另一组电容器极板的步骤。

在步骤302，第一射频(RF)发射器可将第一电磁信号发射到超导量子位芯片的第一约瑟夫森结的一个或多个电容器极板的第一组上，

其中发射在第一组极板中感应出交流电流或电压，从而加热第一个约瑟夫森结。在步骤304，第一RF发射器可以基于发射对第一约瑟夫森结进行退火。

现在，在步骤702，第一RF发射器可以将第一信号朝向第一约瑟夫森结的第一组极板定位，以防止第一信号使量子位芯片上的第二约瑟夫森结退火。如以上结合图6所描述的，这可以使多量子位芯片上的每个量子位被单独地退火，其中，这种单独退火基本上不影响芯片上的相邻量子位的单独退火，并且也基本上不受芯片上的相邻量子位的单独退火的影响。再次，这样做的优点是便于在超导量子位芯片上对多个量子位进行独立并局部退火(例如，影响芯片上的所需量子位而不会意外影响芯片上的相邻量子位)，从而改善了频率分配并降低了频率冲突和/或量子串扰的可能性。这种定位/定向可以通过将定向天线结合到第一RF发射器中来实现。

图8示出了促进多个量子位的基于天线的量子位退火的系统的侧视图。量子位退火系统800可以包括量子位芯片102，约瑟夫森结104，一组极板106，发射器芯片108，可以发射/产生和/或定位/定向信号112的RF发射器110，以及具有第二组极板604的第二约瑟夫森结602，大致如上所述。

如图所示，系统800还可包括在发射器芯片108上和/或以其他方式定位在量子位芯片102上方的第二RF发射器802。第二RF发射器可以向第二组极板604上发射/产生第二电磁信号804，并将第二电磁信号804定位/定向在第二极板604上，从而使第二约瑟夫森结602退火。此外，第二RF发射器802可以独立于发射和定位信号112的RF发射器110，并与之同时或顺序发射/产生和定位/定向第二信号804，从而分别促进约瑟夫森结104和602的独立并同时或顺序的局部退火。因为信号112和第二电磁信号804可以各自被它们各自的RF发射器独立地定位/定向，所以它们可以在空间/空气中传播和/或被它们各自的目标量子位/电容器极板所接收，而基本上不会相互干扰。换句话说，信号112可以传播以便不退火第二约瑟夫森结602，并且第二电磁信号804可以传播以便不退火约瑟夫森结104。此外，不仅可以通过信号112和804的局部发射使约瑟夫森结104和602独立地退火(使得两个约瑟夫森结104和602可以实现不同和/或不同程度的退火，并且因此一个结的退火不会影响另一结的退火)，但也可以同时/并行对其进行退火，从而节省时间并构成了优于连续退火的显着优势。

另外，如图8所示，RF发射器110可以位于约瑟夫森结104的一组极板106上方，第二RF发射器802可以位于第二约瑟夫森结602的第二组极板604上方。这可以帮助定位/定向电磁信号112和804，使得它们仅由它们各自针对的约瑟夫森结(例如，由约瑟夫森结104的极板106而不是由约瑟夫森结602的极板604接收的信号112；由约瑟夫森结602的极板604而不是由约瑟夫森结104的极板106接收的信号)接收。如本文所使用，电磁信号804可以被称为电磁波804。

系统800可以被概括为描述多量子位芯片上的多个量子位的并行/同时退火。例如，概括的系统可以包括具有一个或多个量子位104和602的超导量子位芯片(例如102)。而且，概括的系统可以包括具有电磁发射器110和802的半导体芯片108。此外，半导体芯片可以安装在超导量子位芯片上(例如，发射芯片108安装在量子位芯片102上方)，从而至少一个量子位在其上具有对应的一个发射器(例如，RF发射器110可以直接在约瑟夫森结104上方)。相应的一个发射器110可以向至少一个量子位(例如104)的一个或多个电容器极板的一组106发射局部电磁波112，从而使至少一个量子位(例如104)的约瑟夫森结退火。再次，一个优点是促进在多量子位芯片上同时并独立地退火多个量子位(例如，同时将两个量子位退火到两个独特和/或不同的退火水平)。

概括的系统可以包括发射器110和802中的至少两个，发射器110和802中的至少两个可以朝着量子位104和602中的至少两个同时或顺序地发射至少两个电磁波112和804。此外，至少两个电磁发射器(例如110和802)可以独立控制波112和804的持续时间，频率和幅度中的至少一个，以获得一个或多个量子位(例如104和602)的至少两个的限定水平的退火。也就是说，信号112的持续时间，频率和/或大小可以不同于第二信号804的持续时间，频率和/或大小。因此，概括的系统可以促进量子位104和602中的至少两个的至少两个约瑟夫森结的独立并同时或顺序的局部退火。

图9描绘了计算机实施的方法900，可以包括计算机实施的方法700，并且可以进一步包括用于使多个量子位/约瑟夫森结退火的步骤。

在步骤302，如所述，第一射频(RF)发射器可以将第一电磁信号发射到超导量子位芯片上的第一约瑟夫森结的一个或多个电容器极板的第一组上，其中发射在第一组极板中感应出交流电流或电压，从而加热第一约瑟夫森结。在步骤304，第一RF发射器可以基于发射对第一约瑟夫森结进行退火。在步骤702，第一RF发射器可以将第一电磁信号朝向第一约瑟夫森结的第一组极板定位，以防止第一信号使量子位芯片上的第二约瑟夫森结退火。

现在，在步骤902，第二RF发射器可以通过向第二约瑟夫森结的一个或多个电容器极板的第二组发射第二电磁信号并将其定位在第二约瑟夫森结上来对第二约瑟夫森结进行退火。此外，第二信号的发射和定位可以独立于第一信号的发射和定位，并与之同时或顺序发生，

从而分别促进第一和第二约瑟夫森结的独立并同时或顺序的局部退火。方法900可以由例如图8中描绘的系统800(和/或概括的系统)实现。再次，多个量子位这样的独立(例如，第一和第二信号的持续时间，频率和/或幅度可以独立控制)并同时退火可以节省时间，并使每个量子位能够接收不同程度的退火，从而改善了频率分配并减少了量子串扰，从而构成了优于现有技术的显着优点。

图10示出了促进基于天线的量子位退火的系统的侧视图。

量子位退火系统1000可以包括具有第一量子位1012的超导量子位芯片1002。如图10所示，第一量子位1012可以包括第一约瑟夫森结1004和一个或多个电容器极板的第一组1006(例如，与第一约瑟夫森结1004并联的电容器极板1006)。量子位退火系统1000还可以包括第一天线1008，位于量子位芯片1002上方，并且可以向第一组极板1006上发射/产生第一电磁波1010。基本上如上所述，第一电磁波1010可以加热第一量子位1012，从而使第一量子位1012的第一约瑟夫森结1004退火。

第一天线1008可以是可以将第一波1010通过空间/空气传播的任何类型的天线，信号发生器和/或振荡器。此外，第一天线1008可以位于安装在量子位芯片1002上方的发射器芯片上(如图1A和1B中所示)。然而，在本发明的其他实施例中，第一天线1008可以安装在机器人操纵器，臂和/或致动器上，使其可以围绕量子位芯片1002定位/移动(例如，在平行于量子位芯片1002的平面中移动)。在这种情况下，可以移动第一天线1008，使其基本垂直于量子位芯片1002上的第一量子位1012的上方，或者可以移动第一天线1008，使其基本垂直于量子位芯片1002上的另一量子位(和/或其他电路)的上方。在本发明的其他实施例中，第一天线1008可以安装在机器人操纵器，臂和/或致动器上，使其可以垂直移动(例如，在垂直于量子位芯片1002的平面的方向上移动)。在这种情况下，第一天线1008和量子位芯片1002之间的垂直距离可以被调制/控制，以帮助调制/控制量子位芯片1002上接收第一波1010的电路数量(例如，量子位数量)。例如，移动第一天线1008使其更远离量子位芯片1002可以导致在量子位芯片1002上的不仅仅是第一量子位1012的更多电路接收第一电磁波1010。相反，移动第一天线1008使其更靠近量子位芯片1002可导致量子位芯片1002上的较少电路接收第一波1010。这是因为波形/信号/光束的跨度弧长与波形/信号/光束所行进的半径/距离成正比(例如，s＝r*θ)。在本发明的又一个或多个其他实施例中，第一天线1008可以是固定的。

本领域技术人员将理解，以上关于图1A和1B的技术方面和优点的讨论中的许多内容可以应用于图10的量子位退火系统1000。

图11描绘了由以上讨论的和/或在图10中示出的系统可以促进的对量子位进行退火的计算机实现的方法1100。然而，本领域技术人员将理解，可以使用其他系统，设备和/或装置来实现方法1100。

在步骤1102中，第一天线可以将第一电磁波发射到超导量子位芯片的一个或多个电容器极板的第一组上，其中第一波加热量子位芯片的第一量子位的第一约瑟夫森结。在步骤1104，第一天线可以基于发射对第一量子位的第一约瑟夫森结进行退火。以此方式，可以通过可控制的天线(例如，天线的可控制的垂直和/或横向位置以及所产生波的可控制持续时间/频率/幅度)来独立地对量子位芯片上的一个或多个量子位进行退火。本领域技术人员将理解，以上关于在电容器极板中产生交流电流/电压以加热和退火量子位/约瑟夫森结的电磁信号/波的讨论适用于方法1100。此外，以上关于图3的技术方面和优点的许多讨论可以应用于图11。

图12描绘了计算机实现的方法1200，可以包括方法1100，并且可以进一步包括用于调节电磁波的特性以相应地控制目标量子位的退火的步骤。

在步骤1102中，如上所述，第一天线可以将第一电磁波发射到超导量子位芯片的一个或多个电容器极板的第一组上，其中第一波加热量子位芯片的第一量子位的第一约瑟夫森结。在步骤1104，同样如上所述，第一天线可以基于发射对第一量子位的第一约瑟夫森结进行退火。

现在，在步骤1202，第一天线可以调整第一波的持续时间，频率或幅度中的至少一个，以实现第一量子位的第一约瑟夫森结的退火的限定水平。如上所述，这可以帮助促进对量子位芯片上的一个或多个量子位的独立并局部退火(例如，不同的量子位可以根据其自身的退火要求进行不同程度的退火)，从而改善了量子位芯片上的频率分配并相应地减少了量子串扰。本领域技术人员将理解，结合图4对技术方面和优点的以上讨论可以应用于图12。

图13示出了促进基于定向天线的量子位退火的系统的侧视图。如图所示，量子位退火系统1300可以包括超导量子位芯片1002，具有第一约瑟夫森结1004和一个或多个电容器极板的第一组1006的第一量子位1012，以及可以发射/产生第一电磁波1010的的第一天线1008。

系统1300还可以在量子位芯片1002上包括第二量子位1306。

第二量子位1306可以具有一个或多个电容器极板的第二组1304和第二约瑟夫森结1302。此外，第一天线1008可以将第一电磁波定向/定位到第一量子位1012的第一组极板1006并远离第二量子位1306的第二组极板1304，以避免第一电磁波1010使第二量子位1306的第二约瑟夫森结1302退火。也就是说，由于定向/定位，第一电磁波1010可以被第一组极板1006而不是第二组极板1304接收，从而使第一量子位1012的第一约瑟夫森结1004退火，而不使第二量子位1306的第二约瑟夫森结1302退火。因此，第一量子位1012可以独立地退火，而不会引起第二量子位1306和/或量子位芯片1002上的其他相邻量子位的不期望的退火(例如，量子位的独立和/或局部退火)。

本领域技术人员将认识到，结合图6进行的关于技术方面和优点(例如，局部/定向退火)的以上讨论中的许多内容可以应用于图13。

第一天线1008可以是本领域中已知的定向天线/发射器，使得它可以在特定方向(例如，朝向第一组极板1006)比在其他方向上更强地定位/定向第一波1010。第一天线1008可以装配有电子致动器，使得它可以旋转，转动和/或改变其定向/定位第一波1010的主方向。

图14描绘了一种计算机实现的方法1400，可以包括方法1100，并且还可以包括以下步骤：将电磁波定向/定位到一组电容器极板上并且远离另一组电容器极板。

在步骤1102，如上所述，第一天线可以将第一电磁波发射到超导量子位芯片的一个或多个电容器极板的第一组上，其中第一波加热量子位芯片的第一量子位的第一约瑟夫森。在步骤1104，同样如上所述，第一天线可以基于发射对第一量子位的第一约瑟夫森结进行退火。

现在，在步骤1402中，第一天线可以将第一波定向/定位到第一量子位的第一组极板，以避免第一波使量子位芯片上的第二量子位的第二约瑟夫森结退火。本领域技术人员将理解，结合图7对技术方面和优点的许多讨论可以应用于图14。同样，这可以帮助促进在量子位芯片上对多个量子位的独立并局部退火，从而改善频率分配并减少频率冲突和/或量子串扰的可能性。这样的定位/定向可以通过将定向天线组件结合到第一天线中来实现。

图15示出了通过基于天线的量子位退火来促进对多个量子位进行退火的系统的侧视图。量子位退火系统1500可以包括量子位芯片1002，具有第一约瑟夫森结1004和一个或多个电容器极板的第一组1006的第一量子位1012，可以发射第一波1010的第一天线1008以及具有第二约瑟夫森结1302和一个或多个电容器极板的第二组1304的第二量子位1306。

如图所示，系统1500可以进一步包括位于量子位芯片1002上方的第二天线1502。第二天线1502可以朝着第二量子位1306的第二组极板1304发射/产生和定向/定位第二电磁波1504，从而使第二量子位1306的第二约瑟夫森结1302退火。此外，第二天线1502可以独立于(例如，可以独立于控制持续时间，频率和/或幅度)第一天线1008进行发射/产生和定向/定位第一电磁波1010，并与第一天线1008进行发射/产生和定向/定位第一电磁波1010同时或顺序地发射/产生和定向/定位第二波1504。这可以促进第一量子位1012的第一约瑟夫森结1004和第二量子位1306的第二约瑟夫森结1302的独立并同时或顺序的局部退火。本领域技术人员将理解，关于图8的技术方面和优点的许多讨论可以应用于图15。

图16描绘了计算机实现的方法1600，可以包括方法1400，并且可以进一步包括用于对多量子位芯片上的多个量子位进行退火的步骤。

如上所述，在步骤1102中，第一天线可以将第一电磁波发射到超导量子位芯片的一个或多个电容器极板的第一组上，其中，第一电磁波加热量子位芯片的第一量子位的第一约瑟夫森结。在步骤1104中，如上所述，第一天线可以基于发射对第一量子位的第一约瑟夫森结进行退火。在步骤1402中，同样如上所述，第一天线可以将第一波定向/定位于第一量子位的第一组极板，以避免第一波使超导量子位芯片上的第二量子位的第二约瑟夫森结退火。

现在，在步骤1602中，第二天线可以通过向第二量子位的一个或多个电容器极板的第二组发射/产生和定向/定位第二电磁波来退火第二量子位的第二约瑟夫森结，从而加热第二个量子位的第二约瑟夫森结。此外，第一和第二波的发射和定向可以独立并同时地或顺序地发生，从而促进第一量子位的第一约瑟夫森结和第二量子位的第二约瑟夫森结的独立并同时或顺序的局部退火。本领域技术人员将理解，关于图9的技术方面和优点的许多讨论可以应用于图16。

为了简化说明，将计算机实现的方法论描绘和描述为一系列动作。应当理解和意识到，本发明不受所示出的动作和/或动作顺序的限制，例如，动作可以以各种顺序和/或同时发生，并且具有本文未呈现和描述的其他动作。此外，根据所公开的主题，并非所有示出的动作都可以用来实现计算机实现的方法。另外，本领域技术人员将理解并认识到，计算机实现的方法可替代地经由状态图或事件表示为一系列相互关联的状态。另外，应当进一步理解，在下文中以及整个说明书中公开的计算机实现的方法能够存储在制品上，以利于将这种计算机实现的方法传输和转移到计算机。本文所使用的术语“制品”旨在涵盖可从任何计算机可读设备或存储介质访问的计算机程序。

为了提供所公开的主题的各个方面的上下文，图17以及以下讨论旨在提供对可以在其中实现所公开主题的各个方面的合适环境的一般描述。图17示出了可以促进本文描述的一个或多个实施例的操作环境的框图。为了简洁起见，省略了在此描述的其他实施例中采用的类似元件的重复描述。参考图17，用于实现本公开的各个方面的合适的操作环境1700也可以包括计算机1712。计算机1712还可以包括处理单元1714，系统存储器1716和系统总线1718。系统总线1718将包括但不限于系统存储器1716的系统组件耦合到处理单元1714。处理单元1714可以是各种可用处理器中的任何一个。双微处理器和其他多处理器体系结构也可以用作处理单元1714。系统总线1718可以是几种类型的总线结构中的任何一种，包括存储器总线或存储器控制器，外围总线或外部总线，和/或使用任何可用总线架构的本地总线，包括但不限于，工业标准架构(ISA)，微通道架构(MSA)，扩展ISA(EISA)，智能驱动电子(IDE)，VESA本地总线(VLB)，外围组件互连(PCI)，卡总线，通用串行总线(USB)，高级图形端口(AGP)，火线(IEEE 1394)和小型计算机系统接口(SCSI)。系统存储器1716还可以包括易失性存储器1720和非易失性存储器1722。基本输入/输出系统(BIOS)包含在非易失性存储器1722中，基本输入/输出系统(BIOS)包含用于在计算机1712中的各个元素之间(例如在启动期间)传递信息的基本例程。作为说明而非限制，非易失性存储器1722可以包括只读存储器(ROM)，可编程ROM(PROM)，电可编程ROM(EPROM)，电可擦除可编程ROM(EEPROM)，闪存，或非易失性随机存取存储器(RAM)(例如铁电RAM(FeRAM)。易失性存储器1720还可以包括充当外部高速缓冲存储器的随机存取存储器(RAM)。作为说明而非限制，RAM有多种形式，例如静态RAM(SRAM)，动态RAM(DRAM)，同步DRAM(SDRAM)，双倍数据速率SDRAM(DDR SDRAM)，增强型SDRAM(ESDRAM)，Synchlink DRAM(SLDRAM)，直接Rambus RAM(DRRAM)，直接Rambus动态RAM(DRDRAM)和Rambus动态RAM。

计算机1712还可以包括可移动/不可移动，易失性/非易失性计算机存储介质。图17示出了例如磁盘存储器1724。磁盘存储器1724还可以包括但不限于诸如磁盘驱动器，软盘驱动器，磁带驱动器，Jaz驱动器，Zip驱动器，LS-100驱动器，闪存卡或存储棒的设备。磁盘存储装置1724还可以单独地或与其他存储介质组合地包括存储介质，包括但不限于诸如光盘ROM设备(CD-ROM)，可记录CD驱动器(CD-R驱动器)，CD可擦写驱动器(CD-RW驱动器)或数字多功能磁盘ROM驱动器(DVD-ROM)的光盘驱动器。为了便于将磁盘存储器1724连接到系统总线1718，通常使用可移动或不可移动接口，例如接口1726。图17还描绘了充当用户和在合适的操作环境1700中描述的基本计算机资源之间的中介的软件。这样的软件还可以包括例如操作系统1728。可以存储在磁盘存储器1724上的操作系统1728起到控制和分配计算机1712的资源的作用。系统应用程序1730利用操作系统1728通过程序模块1732和程序数据1734(例如存储在系统内存1716或磁盘存储1724中的程序数据)1734对资源进行管理。应当理解，本公开可以用各种操作系统或操作系统的组合来实现。用户通过输入设备1736将命令或信息输入到计算机1712中。输入设备1736包括但不限于诸如鼠标，轨迹球，触控笔，触摸板，键盘，麦克风，操纵杆，游戏板，卫星天线，扫描仪，电视调谐器卡，数码相机，数码摄像机，网络摄像头等之类的指示设备。这些和其他输入设备经由接口端口1738通过系统总线1718连接到处理单元1714。接口端口1738包括例如串行端口，并行端口，游戏端口和通用串行总线(USB)。输出设备1740使用一些与输入设备1736相同类型的端口。因此，例如，USB端口可用于向计算机1712提供输入，并将信息从计算机1712输出到输出设备1740。提供输出适配器1742以说明存在一些输出设备1740，例如监视器，扬声器和打印机，以及其他输出设备1740，它们需要特殊的适配器。作为示例而非限制，输出适配器1742包括视频和声卡，提供输出设备1740和系统总线1718之间的连接方式。应当注意，其他设备和/或设备系统同时提供输入和输出功能，例如远程计算机1744。

计算机1712可以使用到一个或多个远程计算机(例如一个或多个远程计算机1744)的逻辑连接在联网环境中操作。远程计算机1744可以是计算机，服务器，路由器，网络PC，工作站，基于微处理器的设备，对等设备或其他公共网络节点等，并且通常还可以包括许多或全部相对于计算机1712描述的元素。为了简洁起见，仅示出了具有远程计算机1744的存储器存储设备1746。远程计算机1744通过网络接口1748逻辑上连接到计算机1712，然后经由通信连接1750物理连接。网络接口1748包含有线和/或无线通信网络，例如局域网(LAN)，广域网(WAN)，蜂窝网络等。LAN技术包括光纤分布式数据接口(FDDI)，铜缆分布式数据接口(CDDI)，以太网，令牌环等。WAN技术包括但不限于点对点链接，电路交换网络(如集成服务数字网络(ISDN))及其上的变体，分组交换网络和数字用户线(DSL)。通信连接1750是指用于将网络接口1748连接到系统总线1718的硬件/软件。尽管为了说明清楚起见示出了通信连接1750在计算机1712内部，但是它也可以在计算机1712外部。仅出于示例性目的，用于连接到网络接口1748的硬件/软件还可以包括内部和外部技术，例如包括常规电话级调制解调器，电缆调制解调器和DSL调制解调器的调制解调器，ISDN适配器和以太网卡。

本发明可以是处于任何可能的技术细节集成水平的系统，计算机实施的方法，装置和/或计算机程序产品。计算机可读存储介质可以是可以保持和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备。计算机可读存储介质例如可以是――但不限于――电存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或者上述的任意合适的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、静态随机存取存储器(SRAM)、便携式压缩盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能盘(DVD)、记忆棒、软盘、机械编码设备、例如其上存储有指令的打孔卡或凹槽内凸起结构、以及上述的任意合适的组合。这里所使用的计算机可读存储介质不被解释为瞬时信号本身，诸如无线电波或者其他自由传播的电磁波、通过波导或其他传输媒介传播的电磁波(例如，通过光纤电缆的光脉冲)、或者通过电线传输的电信号。

此处描述的计算机可读程序指令可以从计算机可读存储介质下载到相应的计算/处理设备，或者通过网络(例如，互联网，局域网，广域网和/或无线网络)下载到外部计算机或外部存储设备。网络可以包括铜传输电缆，光传输光纤，无线传输，路由器，防火墙，交换机，网关计算机和/或边缘服务器。每个计算/处理设备中的网络适配器卡或网络接口从网络接收计算机可读程序指令，并转发计算机可读程序指令以存储在相应的计算/处理设备内的计算机可读存储介质中。用于执行本发明操作的计算机程序指令可以是汇编指令、指令集架构(ISA)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、集成电路配置数据或者以一种或多种编程语言的任意组合编写的源代码或目标代码，所述编程语言包括面向对象的编程语言—诸如Smalltalk、C++等，以及过程式编程语言—诸如“C”语言或类似的编程语言。计算机可读程序指令可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络—包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。在一些实施例中，通过利用计算机可读程序指令的状态信息来个性化定制电子电路，例如可编程逻辑电路、现场可编程门阵列(FPGA)或可编程逻辑阵列(PLA)，该电子电路可以执行计算机可读程序指令，从而实现本发明的各个方面。

在此参考根据本发明实施例的方法，装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了本发明的各方面。将理解，流程图图示和/或框图的每个框以及流程图图示和/或框图中的框的组合可以通过计算机可读程序指令来实现。可以将这些计算机可读程序指令提供给通用计算机，专用计算机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生机器，从而使得经由计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令创建用于实现流程图和/或框图或多个框图中指定的功能/动作的装置。这些计算机可读程序指令还可以存储在计算机可读存储介质中，该计算机可读存储介质可以引导计算机，可编程数据处理装置和/或其他设备以特定方式起作用，从而使得具有存储在其中的指令的计算机可读存储介质包括制品，该制品包括实现在流程图和/或框图方框中指定的功能/动作的各方面的指令。也可以将计算机可读程序指令加载到计算机，其他可编程数据处理设备或其他设备上，以使一系列操作动作在计算机，其他可编程设备或其他设备上执行以产生计算机实现的过程，使得在计算机，其他可编程装置或其他设备上执行的指令实现流程图和/或框图方框中指定的功能/动作。

附图中的流程图和框图示出了根据本发明的各个实施例的系统，计算机实现的方法和计算机程序产品的可能实现的体系结构，功能和操作。就这一点而言，流程图或框图中的每个方框可以代表指令的模块，片段或部分，包括用于实现指定的逻辑功能的一个或多个可执行指令。在一些替代实施方式中，方框中指出的功能可以不按图中指出的顺序发生。例如，取决于所涉及的功能，实际上可以基本上同时执行连续示出的两个框，或者有时可以以相反的顺序执行这些框。还应注意，框图和/或流程图的每个方框以及框图和/或流程图的方框的组合可以由执行特定功能或操作或执行特殊目的硬件和计算机指令的组合的基于特殊目的硬件的系统来实现。

尽管上面已经在运行在一个和/或多个计算机上的计算机程序产品的计算机可执行指令的一般上下文中描述了主题，但是本领域技术人员将认识到，本公开内容也可以或可以是与其他程序模块结合实现。通常，程序模块包括执行特定任务和/或实现特定抽象数据类型的例程，程序，组件，数据结构等。此外，本领域技术人员将理解，可以用其他计算机系统配置来实践本发明的计算机实现的方法，包括单处理器或多处理器计算机系统，微型计算设备，大型计算机以及手持式计算机。计算设备(例如PDA，电话)，基于微处理器或可编程的消费类或工业电子产品等。所说明的方面也可在分布式计算环境中实践，在分布式计算环境中，任务由通过通信网络链接的远程处理设备执行。然而，本公开的一些(如果不是全部)方面可以在独立计算机上实践。在分布式计算环境中，程序模块可以位于本地和远程内存存储设备中。

如在本申请中使用的，术语“组件”，“系统”，“平台”，“接口”等可以指代和/或可以包括计算机相关实体或与具有一种或多种特定功能的可操作机器相关的实体。本文公开的实体可以是硬件，硬件和软件的组合，软件或正在执行的软件。例如，组件可以是但不限于在处理器上运行的进程，处理器，对象，可执行文件，执行线程，程序和/或计算机。作为说明，在服务器上运行的应用程序和服务器都可以是组件。一个或多个组件可以驻留在执行的进程和/或线程中，并且一个组件可以位于一台计算机上和/或分布在两个或多个计算机之间。在另一个示例中，各个组件可以从其上存储有各种数据结构的各种计算机可读介质执行。组件可以例如根据具有一个或多个数据分组的信号(例如，来自一个组件的数据与本地系统，分布式系统中的另一个组件进行交互，并且/或者通过信号通过其他网络(例如Internet)与其他系统进行交互)。作为另一个示例，组件可以是具有特定功能的装置，该特定功能由通过电气或电子电路操作的机械部件提供，该机械部件由处理器执行的软件或固件应用程序操作。在这种情况下，处理器可以在设备内部或外部，并且可以执行软件或固件应用程序的至少一部分。作为又一个示例，组件可以是通过电子组件提供特定功能而无需机械部件的设备，其中电子部件可以包括处理器或其他装置，以执行至少部分地赋予电子部件功能的软件或固件。在一方面，组件可以例如经由云计算系统内的虚拟机来仿真电子组件。

另外，术语“或”旨在表示包含性“或”而不是排他性“或”。

也就是说，除非另有说明或从上下文可以清楚地看出，否则“X使用A或B”旨在表示任何自然的包含性排列。也就是说，如果X使用A；X使用B；或X使用A和B两者，则在任何上述情况下均满足“X使用A或B”。此外，在主题说明书和附图中使用的冠词“一”和“一个”通常应被解释为意指“一个或多个”，除非另有说明或从上下文清楚地理解为是单数形式。如本文所使用的，术语“示例”和/或“示例性”用于表示用作示例，实例或说明。为了避免疑问，本文公开的主题不受这些示例的限制。另外，本文中描述为“示例”和/或“示例性”的任何方面或设计不必被解释为比其他方面或设计优选或有利，也不意味着排除了那些本领域普通技术人员已知的等效示例性结构和技术。

如在本说明书中采用的那样，术语“处理器”可以基本上是指包括但不限于单核处理器；具有软件多线程执行能力的单处理器；多核处理器；具有软件多线程执行能力的多核处理器；具有硬件多线程技术的多核处理器；并行平台；和具有分布式共享内存的并行平台的任何计算处理单元或设备。另外，处理器可以指集成电路，专用集成电路(ASIC)，数字信号处理器(DSP)，现场可编程门阵列(FPGA)，可编程逻辑控制器(PLC)，复杂的可编程逻辑设备(CPLD)，分立的栅极或晶体管逻辑，分立的硬件组件或其任意组合设计成执行本文所述的功能。此外，处理器可以利用纳米级架构，例如但不限于基于分子和量子点的晶体管，开关和门，以便优化空间使用或增强用户设备的性能。处理器也可以被实现为计算处理单元的组合。在本公开中，诸如“存储”，“数据存储”，“数据库”以及与组件的操作和功能有关的基本上任何其他信息存储组件的术语被用来指代“存储器组件”，包含在“存储器”中的实体或包含存储器的组件。应当理解，本文所述的存储器和/或存储器组件可以是易失性存储器或非易失性存储器，或者可以包括易失性和非易失性存储器两者。作为说明而非限制，非易失性存储器可以包括只读存储器(ROM)，可编程ROM(PROM)，电可编程ROM(EPROM)，电可擦除ROM(EEPROM)，闪存或非易失性随机存取存储器(RAM)(例如铁电RAM(FeRAM)。易失性存储器可以包括RAM，例如，RAM可以用作外部缓存。作为说明而非限制，RAM有多种形式，例如同步RAM(SRAM)，动态RAM(DRAM)，同步DRAM(SDRAM)，双倍数据速率SDRAM(DDR SDRAM)，增强型SDRAM(ESDRAM)，Synchlink DRAM(SLDRAM)，直接Rambus RAM(DRRAM)，直接Rambus动态RAM(DRDRAM)和Rambus动态RAM(RDRAM)。另外，本文公开的系统或计算机实现的方法的存储器组件旨在包括但不限于包括这些以及任何其他合适类型的存储器。

上面已经描述的内容仅包括系统和计算机实现的方法的示例。当然，不可能为了描述本公开而描述组件或计算机实现的方法的每种可能的组合，但是本领域的普通技术人员可以认识到，本公开的许多其他组合和置换是可能的。此外，在具体实施方式，权利要求，附录和附图中使用术语“包括”，“具有”，“有”等的程度时，这些术语旨在以类似于术语“当在权利要求中被用作过渡词时，将“包括”解释为“包括”。已经出于说明的目的给出了各种实施例的描述，但是这些描述并不旨在是穷举性的或限于所公开的实施例。在不脱离所描述的实施例的范围和精神的情况下，许多修改和变化对于本领域普通技术人员将是显而易见的。选择本文使用的术语是为了最好地解释实施例的原理，对市场上存在的技术的实际应用或技术上的改进，或者使本领域的其他普通技术人员能够理解本文公开的实施例。

Claims (13)

1.一种计算机实现的方法，包括：

通过第一射频(RF)发射器将第一电磁信号发射到超导量子位芯片的第一约瑟夫森结的一个或多个电容器极板的第一组上，其中该发射可在一个或多个电容器极板的第一组中感应出交流电流或电压；

通过第一RF发射器将第一电磁信号定位于第一约瑟夫森结的一个或多个电容器极板的第一组，以防止第一电磁信号使超导量子位芯片上的第二约瑟夫森结退火；以及

通过第一RF发射器基于该发射对第一约瑟夫森结退火。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括：

控制第一电磁信号的持续时间，频率或幅度中的至少一个，以产生第一约瑟夫森结退火的限定水平。

3.根据权利要求2所述的方法，还包括：

基于达到第一约瑟夫森结退火的限定水平，停止发射第一电磁信号。

4.根据权利要求1所述的方法，还包括：

通过第二RF发射器通过向第二约瑟夫森结的一个或多个电容器极板的第二组发射和定位第二电磁信号来使第二约瑟夫森结退火，其中，第二电磁信号的发射和定位独立于第一电磁信号的发射和定位并且与之同时或顺序发生，从而分别促进第一约瑟夫森结和第二约瑟夫逊森的独立并同时或顺序的局部退火。

5.根据权利要求4所述的方法，其中第一RF发射器位于第一约瑟夫森结的一个或多个电容器极板的第一组的上方，第二RF发射器位于第二约瑟夫森结的一个或多个电容器极板的第二组的上方。

6.根据权利要求1所述的方法，其中第一电磁信号的频率属于电磁频谱的微波区域。

7.一种装置，包括：

具有第一约瑟夫森结的超导量子位芯片，第一约瑟夫森结具有一个或多个电容器极板的第一组；

位于超导量子位芯片上方的第一射频(RF)发射器，将第一电磁信号发射到一个或多个电容器极板的第一组上，其中，基于接收到的第一电磁信号，一个或多个电容器极板的第一组在第一约瑟夫森结或在第一约瑟夫森结的限定范围内产生交流电流或交流电压，从而对第一个约瑟夫森结进行退火；

超导量子位芯片上的第二约瑟夫森结，具有一个或多个电容器极板的第二组，其中第一RF发射器将第一电磁信号朝向第一约瑟夫森结的一个或多个电容器极板的第一组定位，以防止第二约瑟夫森结被第一电磁信号退火。

8.根据权利要求7所述的装置，其中第一RF发射器控制第一电磁信号的持续时间，频率或幅度中的至少一个，以产生第一约瑟夫森结退火的限定水平。

9.根据权利要求8所述的装置，其中第一RF发射器响应于达到第一约瑟夫森结退火的限定水平，停止发射第一电磁信号。

10.根据权利要求7所述的装置，还包括：

位于超导量子位芯片上方的第二射频(RF)发射器，向第二约瑟夫森结的一个或多个电容器极板的第二组发射和定位第二电磁信号来使第二约瑟夫森结退火，其中第二RF发射器发射和定位第二电磁信号独立于第一RF发射器发射和定位第一电磁信号，从而分别促进第一约瑟夫森结和第二约瑟夫逊森的独立并同时或顺序的局部退火。

11.根据权利要求7所述的装置，其中第一电磁信号的频率属于电磁频谱的微波区域。

12.根据权利要求7所述的装置，其中第一RF发射器的尺寸确定为与第一约瑟夫森结的一个或多个电容器极板的第一组匹配。

13.根据权利要求7所述的装置，其中第一电磁信号的第一波长大于或近似等于一个或多个电容器极板的第一组的第一物理尺寸的四倍。

Images