CN112444715B - 一种超导量子芯片串扰矩阵测量方法 - Google Patents

一种超导量子芯片串扰矩阵测量方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于芯片测控领域，具体公开了一种超导量子芯片串扰矩阵测量方法。所述超导量子芯片上设置有多个超导量子比特装置，任意两所述超导量子比特装置之间均会存在串扰；给各所述超导量子比特装置均配置一个直流电压偏置信号，并记为第一信号组合；针对选定的所述超导量子比特装置，只更新所述第一信号组合中对应的所述超导量子比特装置的所述直流电压偏置信号使得所述超导量子比特装置的频率处于串扰工作点频率，得到第一目标信号组合；在所述超导量子芯片上施加所述第一目标信号组合，即可测量任意两个所述超导量子比特装置之间的第一串扰系数，所述第一串扰系数为串扰矩阵的一部分。本发明提供了超导量子芯片的串扰矩阵的标准测量方法。

Description

一种超导量子芯片串扰矩阵测量方法
技术领域
本发明属于量子芯片测试领域，特别是一种超导量子芯片串扰矩阵测量方法。
背景技术
在称为电路量子电动力学的一种方法中，量子计算采用称为超导量子比特的非线性超导装置以操纵和存储微波频率的量子信息，以及谐振器(例如，作为二维(2D)平面波导或作为三维(3D)微波腔)以读出并促进量子位之间的相互作用。作为一个示例，每个超导量子比特可以包括一个或多个约瑟夫森结，所述约瑟夫森结与所述结并联的电容器分流。量子位电容耦合到2D或3D微波腔，与超导量子比特相关联的电磁能存储在约瑟夫森结中以及形成超导量子比特的电容和电感元件中。
作为超导量子比特工作的实现，超导量子比特上耦合连接有磁通调制线，通常，磁通调制线提供的磁通调制信号调控与超导量子比特相关联的电磁能，进而控制超导量子比特的工作性能。
当超导量子芯片上设置多个超导量子比特时，超导量子比特的工作性能不仅受与自身连接的所述磁通调制线提供的磁通调制信号的影响，而且还受到量子芯片上其他超导量子比特上耦合连接的磁通调制线提供的磁通调制信号的影响，前者可以称为自扰影响，影响程度可以记为第一系数，后者称为串扰影响，影响程度可以记为第二系数。第一系数和第二系数统称为串扰系数，串扰系数组成的矩阵称为串扰矩阵。对于包括N个超导量子比特的超导量子芯片，其串扰矩阵为N*N的矩阵。串扰矩阵的测量，对超导量子芯片的测控操作具有重要意义。目前并没有超导量子芯片的串扰矩阵的测量方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种超导量子芯片串扰矩阵测量方法，以解决现有技术中的不足，它能够测量出超导量子芯片上多个可调超导量子比特装置之间的串扰矩阵。
本发明采用的技术方案如下：
一种超导量子芯片串扰矩阵测量方法，所述超导量子芯片上设置有多个超导量子比特装置，任意两所述超导量子比特装置之间均会存在串扰；所述方法包括：
给每一个所述超导量子比特装置均配置一个直流电压偏置信号，并记为第一信号组合；
针对任一选定的待测量所述超导量子比特装置，只更新所述第一信号组合中对应待测量所述超导量子比特装置的所述直流电压偏置信号的值为电压设定值，得到第一目标信号组合；其中：所述电压设定值使得待测量所述超导量子比特装置的频率处于串扰工作点频率；
在所述超导量子芯片上施加所述第一目标信号组合，并测量待测量所述超导量子比特装置和所有的相关超导量子比特装置之间的第一串扰系数；其中：所述相关超导量子比特装置为所述超导量子芯片上待测量以外的所述超导量子比特装置，所述第一串扰系数为所述串扰矩阵的一部分。
进一步的，所述第一信号组合中各所述直流电压偏置信号的大小为第一常数。
进一步的，所述第一常数为0。
进一步的，所述测量待测量所述超导量子比特装置和任一相关超导量子比特装置之间的第一串扰系数，具体包括：
给每一个所述超导量子比特装置均配置一个脉冲偏置调控信号，并记为第二信号组合；
针对选定所述相关超导量子比特装置，只更新所述第二信号组合中对应选定所述相关超导量子比特装置的所述脉冲偏置调控信号为脉冲偏置调控目标信号，得到第二目标信号组合；
在所述超导量子芯片上施加所述第二目标信号组合，并测量选定所述超导量子比特装置和待测量所述超导量子比特装置之间的第一子串扰系数；其中，所述第一子串扰系数为所述第一串扰系数的一部分。
进一步的，所述第二信号组合中的各所述脉冲偏置调控信号的幅度值为相同第二常数值。
进一步的，所述第二常数值为0。
进一步的，所述脉冲偏置调控目标信号包括至少两个子脉冲偏置调控信号，各所述子脉冲偏置调控信号的信号幅度不一样的，并记为子脉冲偏置调控信号幅度。
进一步的，所述测量选定所述超导量子比特装置和待测量所述超导量子比特装置之间的第一子串扰系数，具体包括：
在所述超导量子芯片上施加任意一个所述子脉冲偏置调控信号时，均通过测量超导量子比特读取反馈信号随超导量子比特调控信号的频率变化获得第一超导量子比特装置特征能谱曲线；
根据所述第一超导量子比特装置特征能谱曲线确定所述子脉冲偏置调控信号幅度对应的频率值，并记为超导量子比特装置测量子频率；
基于超导量子比特装置频率与直流偏置电压信号之间的数学关系，确定各所述超导量子比特装置测量子频率对应的直流电压偏置信号值，并记为等效电压值；
对所述子脉冲偏置调控信号幅度及对应的所述等效电压值进行线性拟合，获得反映所述子脉冲偏置调控信号幅度与所述等效电压值之间线性关系的权重系数，并记为所述第一子串扰系数。
进一步的，多个所述子脉冲偏置调控信号幅度的值依次步进设置。
进一步的，所述方法还包括：
根据测量得到的串扰矩阵获得串扰补偿矩阵，及根据所述串扰补偿矩阵确定作用各所述超导量子比特装置上施加的理想磁通调制信号；其中：所述串扰补偿矩阵为串扰矩阵的逆，所述理想磁通调制信号是指处于串扰工作点频率的各所述超导量子比特装置上施加的不会对其它各所述超导量子比特装置产生磁通调制的磁通调制信号。
与现有技术相比，本发明针对选定的待测量所述超导量子比特装置，只更新所述第一信号组合中对应待测量所述超导量子比特装置的所述直流电压偏置信号的值为电压设定值，使得选定的待测量所述超导量子比特装置处于串扰工作点频率，而其它超导量子比特装置不处于对应的串扰工作点频率。选定的待测量所述超导量子比特装置处于串扰工作点频率的条件下，选定的待测量所述超导量子比特装置具有相关较长的退相干时间和相对较大的操作保真度，在此条件下，测量待测量所述超导量子比特装置和所有的相关超导量子比特装置之间的第一串扰系数；其中：所述相关超导量子比特装置为所述超导量子芯片上的任一所述超导量子比特装置，所述第一串扰系数为所述串扰矩阵的一部分。进行实现了超导量子芯片串扰矩阵测量。可以利用测得的串扰矩阵为超导量子芯片的测控操作提供支撑。
附图说明
图1是本发明超导量子芯片内部结构组成图；
图2是本发明超导量子芯片串扰示意图；
图3是本发明一种超导量子芯片串扰矩阵测量方法；
图4是本发明超导量子比特装置特征能谱曲线。
具体实施方式
下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
本发明的实施例1提供了一种超导量子芯片串扰矩阵测量方法，所述超导量子芯片上设置有多个超导量子比特装置，任意两所述超导量子比特装置之间均会存在串扰。如图1所示，所述超导量子比特包括相互耦合的超导量子比特探测器和超导量子比特装置；所述超导量子比特探测器远离对应所述超导量子比特装置的一端均连接至集成设置在所述超导量子芯片上的一数据传输总线，所述数据传输总线用于接收超导量子比特读取信号和发射超导量子比特读取反馈信号；所述超导量子比特装置上连接有第一控制信号传输线和第二控制信号传输线，所述第一控制信号传输线提供的第一控制信号包括磁通调制信号，所述第二控制信号传输线提供的第二控制信号包括超导量子比特调控信号；其中，所述磁通调制信号用于控制所述超导量子比特装置的工作频率变化；所述超导量子比特调控信号用于控制所述超导量子比特装置量子态变化。
其中，所述磁通调制信号包括直流电压偏置信号和/或脉冲偏置调控信号，所述直流电压偏置信号和所述脉冲偏置调控信号均可以对所述超导量子比特装置的频率进行调控。
具体实施时，通过第一控制信号传输线施加所述直流电压偏置信号对所述超导量子比特装置的工作频率进行大范围调控，使得所述超导量子比特装置的工作频率达到串扰工作点频率附近；再通过第一控制信号传输线施加所述脉冲偏置调控信号对所述超导量子比特装置的工作频率进行小范围调控，使得所述超导量子比特装置的工作频率精准的达到串扰工作点频率；通过所述直流电压偏置信号的粗调和所述脉冲偏置调控信号的精调，使得对所述超导量子比特装置的工作频率的调控更精准。
其中，所述超导量子比特装置包含但不限于由约瑟夫森结构成的结构，所述由约瑟夫森结构成的结构可以是单个约瑟夫森结，或者是多个约瑟夫森结构成的串联链状结构，或者是由至少两个并联的约瑟夫森结所构成的闭环结构。其中，由至少两个并联的约瑟夫森结所构成的闭环结构又被称之为超导量子干涉仪(SQUID)。
本发明实施例所述超导量子比特装置，包含但不限于由SQUID构成的结构。其中，所述SQUID与所述对应超导量子比特装置的第一控制信号传输线之间具有自感耦合效果。所述SQUID与所述其他超导量子比特装置的第一控制信号传输线之间具有互感耦合效果。
具体的，如图2所示，由所述SQUID构成的结构，当通过所述第一控制信号传输线提供所述磁通调制信号，所述磁通调制信号产生一个磁场，所述磁场与所述闭环结构产生互感耦合，所述闭环结构内的磁通量随着与所述磁通调制信号的变化而变化，进而实现通过磁通调制信号对所述超导量子比特的频率的控制。可以参考以下公式：
Figure BDA0002183077890000051
其中，Vflux是所述是磁通调制信号的电压值；f(V)是所述超导量子比特的频率；A、B、a、b、d均为常数.
通过上述公式可以看到，施加所述直流电压偏置信号和/或所述脉冲偏置调控信号都会改变Vflux，因此都可以对所述超导量子比特装置的频率进行调节。其中，通过第一控制信号传输线施加所述直流电压偏置信号对所述超导量子比特装置的工作频率进行大范围调控，通过第一控制信号传输线施加所述脉冲偏置调控信号对所述超导量子比特装置的工作频率进行小范围调控，通过所述直流电压偏置信号的粗调和所述脉冲偏置调控信号的精调，使得对所述超导量子比特装置的工作频率的调控更精准。
实际情况下，在上述量子芯片中，任一所述超导量子比特装置上均存在自扰；任意两所述超导量子比特装置之间均会存在串扰。
具体的，所述超导量子比特装置上的自扰是指任一所述超导量子比特装置上通过所述第一控制信号传输线施加的所述磁通调制信号与对应的所述超导量子比特装置产生自感耦合，对所述超导量子比特装置的频率产生影响，以达到对所述超导量子比特装置的频率调控的效果。因此，自扰是在对所述超导量子芯片进行测量时，也是需要精准控制的。
除了自扰以外，任一所述超导量子比特装置上通过所述第一控制信号传输线施加所述磁通调制信号还会与其他所述超导量子比特装置产生互感耦合，影响其他所述的超导量子比特装置上施加的所述磁通调制信号对所述超导量子比特装置的频率的调控精度，这个即任意两个所述超导量子比特之间的串扰。
所述超导量子比特装置之间的串扰会直接影响所述任一所述超导量子比特装置上的所述磁通调制信号对相连接的所述超导量子比特装置的频率的调控效果，使得所述超导量子比特装置的频率不能达到预定目标值，影响所述超导量子芯片的整体性能。因此在所述超导量子芯片的性能测试时，需要测量出所述超导量子比特装置之间的串扰具体值，以便在对所述超导量子比特装置的频率进行调控时，进行适当的补偿操作，使得所述磁通调制信号对相连接的所述超导量子比特装置的频率的调控达到预期值。
对于一个具有多个所述超导量子比特装置的量子芯片来说，任选一个所述超导量子比特装置为例，所述超导量子比特装置上的实际感应电压为：
Vflux＝M11VDC1+M'11VAWG1+M21VDC2+M'21VAWG2+…+Mn1VDCn+M'n1VAWGn+Voffset
上述公式中，VDC1是选定的所述超导量子比特装置上施加的所述直流电压偏置信号，VAWG1是选定的所述超导量子比特装置上施加的所述脉冲偏置调控信号；VDC2、VDCn是所述超导量子芯片上其他的所述超导量子比特装置上施加的所述直流电压偏置信号；VAWG1、VAWGn是所述超导量子芯片上其他的所述超导量子比特装置上施加的所述脉冲偏置调控信号；M11…Mn1是所述超导量子芯片上的所述超导量子比特装置上施加的所述直流电压偏置信号对选定的所述超导量子比特装置的串扰系数；M'11…M'n1是所述超导量子芯片上的所述超导量子比特装置上施加的所述脉冲偏置调控信号对选定的所述超导量子比特装置的串扰系数；Voffset是一个补偿值，是一个常数。
由于所述直流电压偏置信号对相连接的所述超导量子比特装置的频率调控范围大，在对所述超导量子芯片进行测试时，各所述超导量子比特装置上施加的所述直流电压偏置信号的值都是固定的，使得各所述超导量子比特装置的频率工作在串扰工作点频率附近，因此所述直流电压偏置信号对于其他所述超导量子比特装置的串扰系数也是固定的，即M11VDC2…Mn1VDCn也可以汇总到Voffset中。因此，上述公式可以进一步精简为：
Vflux＝M'11VAWG1+M'21VAWG1…+M'n1VAWGn+Voffset
通过上述公式，可以发现，在对所述超导量子芯片上的各所述超导量子比特装置的串扰进行测量时，只需要测各所述超导量子比特装置上施加的各所述脉冲偏置调控信号的串扰系数即可。
其中，对于所述超导量子芯片，设置有多个所述超导量子比特装置，任意两个所述超导量子比特之间均存在串扰，需要将任意两个所述超导量子比特装置之间的串扰系数分别测量归纳，并用串扰矩阵进行表征。
具体的，所述串扰矩阵表示如下：
Figure BDA0002183077890000071
如上述串扰矩阵中的M'11、M'21、M'n1等均是本发明实施例中需要测量的串扰系数。
本发明实施例主要针对各所述超导量子比特装置上施加的所述脉冲偏置调控信号产生的串扰系数进行测量。
本发明实施例在进行串扰测试时，针对超导量子芯片进行的串扰矩阵测量方法包括：
步骤S101：给每一个所述超导量子比特装置均配置一个直流电压偏置信号，并记为第一信号组合。
具体的，所述超导量子芯片上设置有多个所述超导量子比特装置，每一个所述超导量子比特装置都通过所述第一控制信号传输线施加所述直流电压偏置信号，用于调控对应的所述超导量子比特装置的频率。将各个所述超导量子比特装置对应的所述直流电压偏置信号的组合，记为第一信号组合。
第一信号组合中的每个直流电压偏置信号的具体大小可以根据需要设置，可以为实现对应超导量子比特装置工作在串扰工作点频率处对应的串扰工作点电压，也可以为实现对应超导量子比特装置在工作在串扰工作点频率之外对应的任何一个电压值。在各个直流电压偏置信号的大小为除串扰工作点电压值以外的值，优选为固定常数值，以保证任一所述超导量子比特装置上施加的所述直流电压偏置信号对其他的所述超导量子比特装置的串扰影响是固定的，只需要测量对应的串扰系数即可。
其中，所述串扰工作点频率可以是所述超导量子比特装置工作频率的预设值，也可以是所述超导量子比特装置工作频率的预设值之外的其他频率值；将所述直流电压偏置信号的大小设定为所述串扰工作点电压，使得所述串扰工作点频率处于所述超导量子比特装置工作频率的预设值以外。
其中，所述第一信号组合中各所述直流电压偏置信号的大小为设定为第一常数。将各所述直流电压偏置信号均设置为所述第一常数，是为了在进行串扰测试时，任一所述超导量子比特装置上施加的所述直流电压偏置信号对其他的所述超导量子比特装置的串扰影响是固定的，只需要测量对应的串扰系数即可。
需要特别说明的是，所述第一常数优选为0。即各所述超导量子比特装置上施加的所述直流电压偏置信号均为0。此时，各所述超导量子比特装置之间不会因为施加所述直流电压偏置信号而产生串扰影响，当选定其中一个所述超导量子比特装置作为待测目标时，只需要将第一信号组合中待测量的所述超导量子比特装置对应的所述直流电压偏置信号的值进行调整，调整为该超导量子比特装置对应的串扰工作点电压即可，其他所述的所述超导量子比特装置对应的所述直流电压偏置信号仍然设置为0V。此时，其它超导量子比特装置上施加的直流电压偏置信号对待测量的所述超导量子比特装置的串扰影响几乎为0，可以忽略不计。能够方便所述脉冲偏置调控信号对所述超导量子比特装置的频率的串扰系数的测量，使得测量的所述脉冲偏置调控信号对所述超导量子比特装置的频率的串扰系数更为精确。
步骤S102：针对任一选定的待测量所述超导量子比特装置，只更新所述第一信号组合中对应待测量所述超导量子比特装置的所述直流电压偏置信号的值为电压设定值，得到第一目标信号组合；其中：所述电压设定值使得待测量所述超导量子比特装置的频率处于串扰工作点频率。
具体的，在对所述超导量子芯片上的任一待测量的所述超导量子比特装置进行串扰测试时，需要将待测量的所述超导量子比特装置上施加的所述直流电压偏置信号设定为串扰工作点电压，使得待测量的所述超导量子比特装置工作在串扰工作点频率上。以待测量的所述超导量子比特装置的工作频率作为测量基准点，然后改变其他的所述超导量子比特装置上施加的所述磁通调制信号，再测量待测量的所述超导量子比特装置的频率变化量，即可测量出其他的所述超导量子比特装置上施加的所述磁通调制信号对于待测量的所述超导量子比特装置的频率的影响，得到对应的串扰系数。
其中，所述第一目标信号组合中，除了待测量的所述超导量子比特装置上施加的所述直流电压偏置信号设定为串扰工作点电压，其他所述超导量子比特装置对应的所述直流电压偏置信号依然设置为0。这样可以有效的避免其他所述超导量子比特装置对应的所述直流电压偏置信号对选定的所述超导量子比特装置的频率产生影响。
步骤S103：在所述超导量子芯片上施加所述第一目标信号组合，并测量待测量所述超导量子比特装置和所有的相关超导量子比特装置之间的第一串扰系数；其中：所述相关超导量子比特装置为所述超导量子芯片上的任一所述超导量子比特装置，所述第一串扰系数为所述串扰矩阵的一部分。
具体的，对所述超导量子芯片上施加所述第一目标信号组合时，其中，所述第一目标信号组合中选定所述直流电压偏置信号设置为串扰工作点电压，使得对应的待测量的所述超导量子比特装置频率处于串扰工作点频率。可以测量待测量以外的所述超导量子比特装置与待测量的所述超导量子比特装置之间的第一串扰系数。具体的，测量所述第一串扰系数的方法包括：
步骤S103-1：给每一个所述超导量子比特装置均配置一个脉冲偏置调控信号，并记为第二信号组合。
具体的，由于任意两所述超导量子比特装置之间存在的串扰，通过施加所述第一目标信号组合可以使得所述超导量子芯片上各所述超导量子比特装置的频率处于串扰工作点频率附近，并不能精准的达到所述串扰工作点频率。因此还需要在各所述超导量子比特装置上施加所述脉冲偏置调控信号，对所述超导量子比特装置的频率进行微调。其中，所有的所述超导量子比特装置上施加的所述脉冲偏置调控信号的组合，记为第二信号组合。
其中，所述第二信号组合中各所述脉冲偏置调控信号的幅度为设定为第二常数。将各所述脉冲偏置调控信号均设置为所述第二常数，是为了在进行串扰测试时，任一所述超导量子比特装置上施加的所述脉冲偏置调控信号对其他的所述超导量子比特装置的串扰影响是固定的，只需要测量对应的串扰系数即可。
需要特别说明的是，可以将所述第二常数设置为0。
具体的，本发明实施例是通过对所述脉冲偏置调控信号对所述超导量子比特装置的频率的串扰系数进行测试，可以将所述第二常数预设为0，即各所述超导量子比特装置上施加的所述脉冲偏置调控信号的幅度均为0，此时，各所述超导量子比特装置之间不会因为施加所述脉冲偏置调控信号而产生串扰影响。当选定其中一个所述超导量子比特装置作为待测目标时，只需要将第二信号组合中待测量的所述超导量子比特装置对应的所述脉冲偏置调控信号的幅度进行调整即可，其他所述的所述超导量子比特装置对应的所述脉冲偏置调控信号对待测量的所述超导量子比特装置的串扰影响几乎为0，可以忽略不计。能够使得测量选定的所述超导量子比特装置上施加的所述脉冲偏置调控信号对待测量的所述超导量子比特装置的频率的串扰系数更为精确。
步骤S103-2：针对选定所述相关超导量子比特装置，只更新所述第二信号组合中对应选定所述相关超导量子比特装置的所述脉冲偏置调控信号为脉冲偏置调控目标信号，得到第二目标信号组合。
具体的，测量选定的所述超导量子比特装置上施加的所述脉冲偏置调控信号对被待测量的所述超导量子比特装置的频串扰系数时，需要将选定的所述超导量子比特装置上施加的所述脉冲偏置调控信号设定为脉冲偏置调控目标信号，其余所述超导量子比特装置对应的所述脉冲偏置调控信号设置为0。这样可以有效的避免其他所述超导量子比特装置对应的所述脉冲偏置调控信号对选定的所述超导量子比特装置的频率产生影响，使得测量选定的所述超导量子比特装置上施加的所述脉冲偏置调控信号对被待测量的所述超导量子比特装置的频串扰系数更为准确。
其中，所述脉冲偏置调控目标信号包括至少两个子脉冲偏置调控信号，且各所述子脉冲偏置调控信号的信号幅度不一样的，各所述子脉冲偏置调控信号的信号幅度记为子脉冲偏置调控信号幅度，且各所述子脉冲偏置调控信号幅度的值依次步进设置。
在本发明实施例中，为了使得测量出选定的所述超导量子比特装置上施加的所述脉冲偏置调控信号对被测量的所述超导量子比特装置频率的串扰系数更精确，将所述脉冲偏置调控目标信号设置为至少两个子脉冲偏置调控信号，而且各所述子脉冲偏置调控信号的信号幅度不一样的。作为一个实施例，设置两个子脉冲偏置调控信号，分别为第一子脉冲偏置调控信号和第二子脉冲偏置调控信号；所述第一子脉冲偏置调控信号的幅度设定为-1V；所述第二子脉冲偏置调控信号的幅度设定为+1V。
在所述步骤S102中更新了所述第一信号组合中对应待测量所述超导量子比特装置的所述直流电压偏置信号的值为电压设定值，即所述第一目标信号组合，使得所述超导量子比特装置的频率处于所述串扰工作点频率，进而在此步骤S103中，只更新所述第二信号组合中对应选定所述相关超导量子比特装置的所述脉冲偏置调控信号，即第二目标信号组合，使得所述超导量子比特装置的频率在所述串扰工作点频率附近变化，在本发明实施过程中，为了使得所述脉冲偏置调控信号对所述超导量子比特装置的频率的影响更明显，测量结果更精确，所述串扰工作点频率选择超导量子比特装置频率的能谱曲线中斜率最大的位置附近。
步骤S103-3：在所述超导量子芯片上施加所述第二目标信号组合，并测量选定所述超导量子比特装置和待测量所述超导量子比特装置之间的第一子串扰系数；其中，所述第一子串扰系数为所述第一串扰系数的一部分。
具体的，选定所述超导量子芯片上任一被测量所述超导量子比特装置进行串扰系数测量时，需要先在所述超导量子芯片上施加所述第一目标信号组合，其中所述第一目标信号组合中待测量的所述超导量子比特装置对应的所述直流电压偏置信号设定为所述串扰工作点电压，所述使得被测量的所述超导量子比特装置的频率处于串扰工作点频率附近。
同时，在所述超导量子芯片上施加所述第二目标信号组合，其中所述第二目标信号组合中待测量的所述超导量子比特装置对应的所述脉冲偏置调控信号设定为所述脉冲偏置调控目标信号。其中所述脉冲偏置调控目标信号具体包括第一子脉冲偏置调控信号和第二子脉冲偏置调控信号。
本发明实施例中，借助所述第一子脉冲偏置调控信号和所述第二子脉冲偏置调控信号测量选定所述超导量子比特装置和待测量所述超导量子比特装置之间的第一子串扰系数时，除了需要在待测量的所述超导量子比特装置的第一控制信号传输线上施加所述第一子脉冲偏置调控信号或所述第二子脉冲偏置调控信号，还需要通过所述超导量子芯片的所述数据传输总线上施加所述超导量子比特读取信号、通过待测量的所述超导量子比特装置的第二控制信号传输线施加超导量子比特调控信号、通过待测量的所述超导量子比特装置的第一控制信号传输线施加所述第一目标信号组合，通过所述数据传输总线上接收到的所述超导量子比特读取反馈信号，测量出在所述第一子脉冲偏置调控信号或所述第二子脉冲偏置调控信号作用待测量的所述超导量子比特装置的频率随着超导量子比特调控信号的频率的变化曲线，根据该曲线确定所述第一子脉冲偏置调控信号或所述第二子脉冲偏置调控信号作用时对应的超导量子比特装置的频率。
其中，需要通过所述超导量子比特装置与所述超导量子比特探测器之间的有效耦合测量所述超导量子比特装置的频率，因此可以按需设置所述超导量子比特读取信号的功率，在此不做具体论述；而所述超导量子比特读取信号的频率设置为待测量的所述超导量子比特装置相连接的所述超导量子比特探测器的相干工作频率。
所述超导量子比特调控信号的频率设定为第一频率范围，其中所述第一频率范围设置为以待测量的所述超导量子比特装置的预设串扰工作点频率为中心值的窄带宽频率段。
测量选定所述超导量子比特装置和待测量所述超导量子比特装置之间的第一子串扰系数，具体步骤为：
步骤S103-3-1：在所述超导量子芯片上施加任一所述子脉冲偏置调控信号时，均通过测量超导量子比特装置读取反馈信号随所述超导量子比特调控信号的频率变化获得第一超导量子比特装置特征能谱曲线。
具体的，分别通过待测量的所述超导量子比特的所述第一控制信号传输线施加所述第一子脉冲偏置调控信号或所述第二子脉冲偏置调控信号时，通过所述超导量子芯片上的所述数据传输总线施加所述超导量子比特读取信号、通过待测量的所述超导量子比特的所述第二控制信号传输线施加所述超导量子比特调控信号、通过所述超导量子比特的所述第一控制信号传输线施加所述第一目标信号组合；均通过所述超导量子芯片上的所述数据传输总线接收所述超导量子比特装置读取反馈信号，得到在所述第一子脉冲偏置调控信号或所述第二子脉冲偏置调控信号作用时所述超导量子比特装置读取反馈信号随所述超导量子比特调控信号的第一预设频率范围的变化曲线，记为第一超导量子比特装置特征能谱曲线。
其中，通过所述超导量子比特装置上所述第一控制信号传输线施加的所述第一目标信号组合以及所述第一子脉冲偏置调控信号或所述第二子脉冲偏置调控信号，可以调整所述超导量子比特装置的频率信息，通过所述超导量子比特装置上所述第二控制信号传输线施加的所述超导量子比特调控信号可以调整所述超导量子比特装置的量子态信息，所述超导量子比特装置的频率信息和量子态信息在有效耦合工作模式下，可以传递到所述超导量子比特探测器，所述超导量子比特探测器感应到所述超导量子比特装置的频率信息和量子态信息变化，所述超导量子比特探测器的频率发生变化，并通过所述超导量子比特装置读取反馈信号测量出所述超导量子比特探测器的频率变化，进而出所述超导量子比特装置的频率信息。
本实施例中所述超导量子比特调控信号的频率设置为所述第一频率范围，可以通过所述超导量子比特装置读取反馈信号测量分别施加所述第一子脉冲偏置调控信号或所述第二子脉冲偏置调控信号时，所述超导量子比特装置的频率随着所述第一频率范围的变化曲线，并将曲线记为第一超导量子比特装置特征能谱曲线。
步骤S103-3-2：根据所述第一超导量子比特装置特征能谱曲线确定所述子脉冲偏置调控信号幅度对应的频率值，并记为超导量子比特装置测量子频率。
具体的，如图4所示，当通过所述超导量子比特装置上所述第一控制信号传输线施加所述第一子脉冲偏置调控信号或所述第二子脉冲偏置调控信号时，测量的所述第一超导量子比特装置特征能谱曲线，可以通过所述第一超导量子比特装置特征能谱曲线读取所述第一子脉冲偏置调控信号的幅度和所述第二子脉冲偏置调控信号的幅度分别对应的所述超导量子比特装置的频率值，并记为第一超导量子比特装置测量子频率和第二超导量子比特装置测量子频率。
需要特别说明的是，如图4所示，所述能谱曲线中的波峰通常被选择作为所述超导量子比特装置的单比特工作点的优选值，所述单比特工作点对应的频率定义为单比特工作点频率；在能谱曲线的波峰位置，即所述超导量子比特装置处于单比特工作点时，所述超导量子比特装置的频率对所述脉冲偏置调控信号的响应并不明显，即所述脉冲偏置调控信号的幅度值发生变化时，所述超导量子比特装置的频率变化并不明显，因此选取所述能谱曲线波峰位置的频率进行所述串扰系数测量，测量的结果是不精确的。除了所述单比特工作点以外，选取所述能谱曲线中其他任意一个位置，均可以测量到所述超导量子比特装置的频率对所述脉冲偏置调控信号的明显响应。
本发明在实施时优选所述能谱曲线的1/4或者3/4位置作为串扰工作点时，所述超导量子比特装置的频率对所述脉冲偏置调控信号的响应最明显，通过测量所得的串扰系数更精确。
步骤S103-3-3：基于超导量子比特装置频率与直流偏置电压信号之间的数学关系，确定各所述超导量子比特装置测量子频率对应的直流电压偏置信号值，并记为等效电压值。
具体的，在仅改变所述直流偏置电压信号的情况下，所述超导量子比特装置频率与所述直流偏置电压信号之间的数学关系，可以参照以下公式：
Figure BDA0002183077890000151
其中，f(V)是所述超导量子比特装置频率，Vflux是所述直流偏置电压信号的值，A、B、a、b、d均为常数。
将步骤S103-3-2中通过所述第一超导量子比特装置特征能谱曲线读取的所述第一超导量子比特装置测量子频率和所述第二超导量子比特装置测量子频率分别代入上述公式，得到第一超导量子比特装置测量子电压和第二超导量子比特装置测量子电压。其中，所述第一超导量子比特装置测量子电压和第二超导量子比特装置测量子电压均是等效电压值。
步骤S103-3-4：对所述子脉冲偏置调控信号幅度及对应的所述等效电压值进行线性拟合，获得反映所述子脉冲偏置调控信号幅度与所述等效电压值之间线性关系的权重系数，并记为所述第一子串扰系数。
具体的，通过步骤S103-3-2测量出所述第一子脉冲偏置调控信号的幅度和所述第二子脉冲偏置调控信号的幅度分别对应的所述第一超导量子比特装置测量子频率和所述第二超导量子比特装置测量子频率；并通过步骤S103-3-3将所述第一超导量子比特装置测量子频率和所述第二超导量子比特装置测量子频率分别转换成所述第一超导量子比特装置测量子电压和所述第二超导量子比特装置测量子电压。
将得到所述第一子脉冲偏置调控信号的幅度和对应的所述第一超导量子比特装置测量子电压的比值、以及所述第二子脉冲偏置调控信号的幅度和对应的所述第二超导量子比特装置测量子电压的比值进行线性拟合，获得反应所述子脉冲偏置调控信号的幅度和所述超导量子比特装置测量子电压关系的权重系数，并将所述权重系数记为所述第一子串扰系数。
本发明上述实施例阐述的是针对选定的所述超导量子比特装置上施加的所述脉冲偏置调控信号对待测量的所述超导量子比特装置的串扰系数；对于所述超导量子芯片而言，所述超导量子芯片上设置有多个所述超导量子比特装置，需要针对任意两个所述超导量子比特装置进行所述第一子串扰系数的测试，并将所述第一子串扰系数归纳到一个串扰矩阵中。
当所述超导量子芯片上具有N个所述超导量子比特装置时，通过串扰测试所得的串扰矩阵即是一个N*N的串扰矩阵。通过测量所得的串扰矩阵，对所述超导量子比特装置上施加的所述脉冲偏置调控信号进行修正，使得各所述超导量子比特装置上施加所述脉冲偏置调控信号时，不会对其他的所述超导量子比特装置的频率产生串扰影响。
实施例2
本发明的实施例2以一种6比特超导量子芯片的串扰矩阵测量为例展开具体阐述，6个超导量子比特装置的预设频率设置在4.5GHz-6GHz之间可调。在本量子芯片中，当提供超导量子比特读取信号的信号源输出-30dBm左右功率的时候，通过量子芯片测试线路达到量子芯片中的数据传输总线并输送到超导量子比特探测器时，超导量子比特装置和超导量子比特探测器之间达到有效耦合的工作状，通过超导量子比特装置的第一控制信号传输线施加磁通调制信号，控制超导量子比特装置的频率，所述磁通调制信号包括直流电压偏置信号和脉冲偏置调控信号。通过超导量子比特装置的第二控制信号传输线施加超导量子比特调控信号，并通过数据传输总线上施加的超导量子比特读取信号以及接收的超导量子比特读取反馈信号测量所述超导量子比特装置的频率信息。
针对该6比特超导量子芯片的串扰矩阵测量具体包括如下：
步骤201：给每一个所述超导量子比特装置均配置一个直流电压偏置信号，并记为第一信号组合。
具体实施时，对6个所述超导量子比特装置上设置的所述第一控制信号传输线上均施加一个直流电压偏置信号DC，因此所述第一信号组合为[DC1；DC2；DC3；DC4；DC5；DC6]。
需要补充的是，为了使得测试串扰时，任一所述超导量子比特装置上施加的所述直流电压偏置信号对其他的所述超导量子比特装置的串扰影响是固定的。可以将所述DC1、DC2、DC3、DC4、DC5、DC6都设定为同一个值，更为精简的，可以将所述DC值均设置为0。即所述第一信号组合设置为[0；0；0；0；0；0]。
步骤202：针对任一选定的待测量所述超导量子比特装置，只更新所述第一信号组合中对应待测量所述超导量子比特装置的所述直流电压偏置信号的值为电压设定值，得到第一目标信号组合；其中：所述电压设定值使得待测量所述超导量子比特装置的频率处于串扰工作点频率。
具体实施时，当选定第一个所述超导量子比特装置为待测量的所述超导量子比特装置时，将所述DC1值设定为第一个所述超导量子比特装置的串扰工作点电压，即DC1'，其他所述超导量子比特装置对应的所述直流电压偏置信号值不变；即所述第一目标信号组合为[DC1'；0；0；0；0；0]。
以此类推，当选定第二个、第三个…第六个所述超导量子比特装置为待测量的所述超导量子比特装置时，则所述第一目标信号组合为[0；DC2'；0；0；0；0]、[0；0；DC3'；0；0；0]....[0；0；0；0；0；DC6']。
步骤203：在所述超导量子芯片上施加所述第一目标信号组合，并测量待测量所述超导量子比特装置和所有的相关超导量子比特装置之间的第一串扰系数；其中：所述相关超导量子比特装置为所述超导量子芯片上的任一所述超导量子比特装置，所述第一串扰系数为所述串扰矩阵的一部分。具体的测量所述第一串扰系数的方法包括：
步骤203-1：给每一个所述超导量子比特装置均配置一个脉冲偏置调控信号，并记为第二信号组合。
具体实施时，对6个所述超导量子比特装置上设置的所述第一控制信号传输线上均施加一个脉冲偏置调控信号AWG，因此所述第二信号组合为[AWG1；AWG2；AWG3；AWG4；AWG5；AWG6]。
需要补充的是，是为了在进行串扰测试时，任一所述超导量子比特装置上施加的所述脉冲偏置调控信号对其他的所述超导量子比特装置的串扰影响是固定且相同的，可以将AWG1、AWG2、AWG3、AWG4、AWG5、AWG6都设定为同一个值，更为精简的，可以将所述AWG值均设置为0。即所述第二信号组合设置为[0；0；0；0；0；0]。
步骤203-2：针对选定所述相关超导量子比特装置，只更新所述第二信号组合中对应选定所述相关超导量子比特装置的所述脉冲偏置调控信号为脉冲偏置调控目标信号，得到第二目标信号组合。
具体实施时，当选定第一个所述超导量子比特装置为待测量的所述超导量子比特装置时，将所述AWG1值设定为第一个所述超导量子比特装置的脉冲偏置调控目标信号，即AWG1'，其他所述超导量子比特装置对应的所述脉冲偏置调控信号值不变；即所述第二目标信号组合为[AWG1'；0；0；0；0；0]。
以此类推，当选定第二个、第三个…第六个所述超导量子比特装置为待测量的所述超导量子比特装置时，则所述第二目标信号组合为[0；AWG2'；0；0；0；0]、[0；0；AWG3'；0；0；0]....[0；0；0；0；0；AWG6']。
其中，所述脉冲偏置调控目标信号AWG1'的值可以设定为至少2个幅值参数的子脉冲偏置调控信号，且所述两个幅值参数依次步进递增，分别为第一子脉冲偏置调控信号和第二子脉冲偏置调控信号；因此本发明实施例中选用的所述第一子脉冲偏置调控信号的幅值设定为-1V、所述第二子脉冲偏置调控信号的幅值设定为+1V。
步骤203-3：在所述超导量子芯片上施加所述第二目标信号组合，并测量选定所述超导量子比特装置和待测量所述超导量子比特装置之间的第一子串扰系数；其中，所述第一子串扰系数为所述第一串扰系数的一部分。
具体测试时，以所述超导量子芯片的第一超导量子比特装置为待测量的超导量子比特装置，以所述超导量子芯片的第二超导量子比特装置为选定的实施串扰的超导量子比特装置，测量所述第二超导量子比特装置上施加的所述脉冲偏置调控目标信号对所述第一超导量子比特装置的串扰系数，所述脉冲偏置调控目标信号设定为-1V和+1V；具体步骤为：
步骤203-3-1：在所述超导量子芯片上施加任一所述子脉冲偏置调控信号时，均通过测量超导量子比特装置读取反馈信号随所述超导量子比特调控信号的频率变化获得第一超导量子比特装置特征能谱曲线。
具体的，对所述超导量子芯片施加所述第一目标信号组合[DC1'；0；0；0；0；0]、所述第二目标信号组合[0；-1V；0；0；0；0]、通过所述超导量子芯片上的所述数据传输总线施加所述超导量子比特读取信号、通过待测量的所述超导量子比特的所述第二控制信号传输线施加所述超导量子比特调控信号；均通过所述超导量子芯片上的所述数据传输总线接收所述超导量子比特装置读取反馈信号，得到所述超导量子比特装置读取反馈信号随所述超导量子比特调控信号的第一频率范围的变化曲线，记为第一超导量子比特装置特征能谱曲线。
其中，所述第二目标信号组合[0；-1V；0；0；0；0]中所述第二超导量子比特装置上施加的是所述第一子脉冲偏置调控信号；在施加所述第二目标信号组合[0；-1V；0；0；0；0]测试得到第一超导量子比特装置特征能谱曲线之后，还需要在所述第二超导量子比特装置上施加所述第二子脉冲偏置调控信号，即所述第二目标信号组合为[0；+1V；0；0；0；0]、同时对所述超导量子芯片施加所述第一目标信号组合[DC1'；0；0；0；0；0]、通过所述超导量子芯片上的所述数据传输总线施加所述超导量子比特读取信号、通过待测量的所述超导量子比特的所述第二控制信号传输线施加所述超导量子比特调控信号，再测得一个所述超导量子比特装置读取反馈信号随所述超导量子比特调控信号的第一频率范围的变化曲线。
通过上述测试可以发现，以所述超导量子芯片的第一超导量子比特装置为待测量的超导量子比特装置，所述第二目标信号组合中所述脉冲偏置调控目标信号设定为-1V和+1V两个幅度值，分别需要针对两个幅度值均进行串扰系数测试即做了2次测试。
需要特别说明的是，选取任一所述超导量子比特装置进行所述串扰系数测量时，均需要对所述脉冲偏置调控目标信号的1V和+1V两个幅度值分别进行测试。
上述设定的所述第一目标信号组合和所述第二目标信号组合是根据需要测量的所述超导量子比特装置和设定的需要测量串扰的所述超导量子比特装置进行设定的。比如：
第一目标信号组合[DC1'；0；0；0；0；0]、所述第二目标信号组合[0；-1V；0；0；0；0]和[0；+1V；0；0；0；0]；测量的即所述第二超导量子比特装置上施加的所述脉冲偏置调控信号对所述第一超导量子比特装置的串扰系数M'21。以此类推，当需要测量其他所述超导量子比特装置上施加的所述脉冲偏置调控信号对所述第一超导量子比特装置的串扰系数，只需要对应的修改所述第二目标信号组合中对应的AWG'的值即可。例如：
第一目标信号组合[0；DC2'；0；0；0；0]、所述第二目标信号组合[-1V；0；0；0；0；0]和[+1V；0；0；0；0；0]；测量的即所述第一超导量子比特装置上施加的所述脉冲偏置调控信号对所述第二超导量子比特装置的串扰系数M'12。
依次类推，可以测量所述超导量子芯片上任意两个所述超导量子比特装置之间的串扰系数，只需要针对性的调整所述第一目标信号组合中对应的所述DC'值、所述第二目标信号组合中对应的AWG'的值即可。
步骤203-3-2：根据所述第一超导量子比特装置特征能谱曲线确定所述子脉冲偏置调控信号幅度对应的频率值，并记为超导量子比特装置测量子频率。
本发明具体实施时，每测量一次任意两个所述超导量子比特装置之间的串扰系数，都会得到一个所述第一超导量子比特装置特征能谱曲线，可以通过所述第一超导量子比特装置特征能谱曲线读取所述第一子脉冲偏置调控信号的幅度即-1V和所述第二子脉冲偏置调控信号的幅度即+1V分别对应的所述超导量子比特装置的频率值，并记为第一超导量子比特装置测量子频率fq1和第二超导量子比特装置测量子频率fq1'。
步骤203-3-3：基于超导量子比特装置频率与直流偏置电压信号之间的数学关系，确定各所述超导量子比特装置测量子频率对应的直流电压偏置信号值，并记为等效电压值。
具体的，借助步骤203-3-2中测量的fq1和fq1'以及下述公式：
Figure BDA0002183077890000201
计算出fq1对应的Vflux1和fq1'对应的Vflux1'。其中，所述Vflux1和Vflux1'是所述超导量子比特装置上所述第一控制信号传输线上施加的所述直流电压偏置信号的值。
步骤203-3-4：对所述子脉冲偏置调控信号幅度及对应的所述等效电压值进行线性拟合，获得反映所述子脉冲偏置调控信号幅度与所述等效电压值之间线性关系的权重系数，并记为所述第一子串扰系数。
具体的，将所述第一子脉冲偏置调控信号的幅度-1V与所述直流电压偏置信号的值Vflux1的比值以及所述第一子脉冲偏置调控信号的幅度+1V与所述直流电压偏置信号的值Vflux1'的比值进行线性拟合，得到所述第一子串扰系数M'21。
上述步骤测量的所述第一子串扰系数M'21只是所述超导量子比特的串扰矩阵中的一个子串扰系数，针对所述6比特超导量子芯片，对于每一个所述超导量子比特，均需要依次修改所述第二目标信号组合中AWG'的值为-1V和+1V，并测量所述第一子串扰系数。
例如选第一所述超导量子比特装置为例，需要测量6次，得到M'11、M'21、M'31、M'41、M'51、M'61；
当继续选取第二所述超导量子比特装置测量时，依然需要测量6次，得到M'12、M'22、M'32、M'42、M'52、M'62；
以此类推，当测量第六所述超导量子比特装置时，需要测量6次，得到M'16、M'26、M'36、M'46、M'56、M'66；
将所有的所述第一子串扰系数的结果，即36个所述第一子串扰系数，归纳在一个6*6的串扰矩阵中。所述串扰矩阵如下所示：
Figure BDA0002183077890000211
实施例3
本发明的实施例3提供一种串扰补偿矩阵，所述串扰补偿矩阵是根据测量得到的串扰矩阵获得的，并根据所述串扰补偿矩阵确定作用各所述超导量子比特装置上施加的理想磁通调制信号；其中：所述串扰补偿矩阵为串扰矩阵的逆，所述理想磁通调制信号是指处于串扰工作点频率的各所述超导量子比特装置上施加的不会对其它各所述超导量子比特装置产生磁通调制的磁通调制信号。
具体的，在所述超导量子芯片的测试时，通过所述超导量子芯片上的所述超导量子比特装置的第一控制信号传输线施加磁通调制信号，由于串扰的影响，各所述超导量子比特装置的频率不能达到串扰工作点频率，通过测量所得的串扰矩阵，计算出在所述串扰矩阵影响下，各所述超导量子比特装置的频率偏差，并对所述串扰矩阵进行优化，得到一个串扰补偿矩阵。所述串扰补偿矩阵，可以补偿所述串扰矩阵的影响的各所述超导量子比特装置的频率偏差，使得通过所述超导量子比特装置的第一控制信号传输线施加磁通调制信号，能够使得所述超导量子芯片上各超导量子比特装置的频率均能达到串扰工作点频率，且不会影响其他的所述超导量子比特装置的频率。
与现有技术相比，本发明针对选定的待测量所述超导量子比特装置，只更新所述第一信号组合中对应待测量所述超导量子比特装置的所述直流电压偏置信号的值为电压设定值，使得选定的待测量所述超导量子比特装置处于串扰工作点频率，而其它超导量子比特装置不处于对应的串扰工作点频率。选定的待测量所述超导量子比特装置处于串扰工作点频率的条件下，选定的待测量所述超导量子比特装置具有相关较长的退相干时间和相对较大的操作保真度，在此条件下，测量待测量所述超导量子比特装置和所有的相关超导量子比特装置之间的第一串扰系数；其中：所述相关超导量子比特装置为所述超导量子芯片上的任一所述超导量子比特装置，所述第一串扰系数为所述串扰矩阵的一部分。进行实现了超导量子芯片串扰矩阵测量。可以利用测得的串扰矩阵为量子芯片的测控操作提供支撑。
以上依据图式所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种超导量子芯片串扰矩阵测量方法，所述超导量子芯片上设置有多个超导量子比特装置，任意两所述超导量子比特装置之间均会存在串扰；
其特征在于，所述方法包括：
给每一个所述超导量子比特装置均配置一个直流电压偏置信号，并记为第一信号组合；
针对任一选定的待测量所述超导量子比特装置，只更新所述第一信号组合中对应待测量所述超导量子比特装置的所述直流电压偏置信号的值为电压设定值，得到第一目标信号组合；其中：所述电压设定值使得待测量所述超导量子比特装置的频率处于串扰工作点频率；
在所述超导量子芯片上施加所述第一目标信号组合，给每一个所述超导量子比特装置均配置一个脉冲偏置调控信号，并记为第二信号组合；
针对选定所述相关超导量子比特装置，只更新所述第二信号组合中对应选定所述相关超导量子比特装置的所述脉冲偏置调控信号为脉冲偏置调控目标信号，得到第二目标信号组合；
在所述超导量子芯片上施加所述第二目标信号组合，并测量选定所述超导量子比特装置和待测量所述超导量子比特装置之间的第一子串扰系数；其中，所述相关超导量子比特装置为所述超导量子芯片上待测量以外的所述超导量子比特装置，所述第一子串扰系数为所述第一串扰系数的一部分，所述第一串扰系数为所述串扰矩阵的一部分。
2.根据权利要求1所述的超导量子芯片串扰矩阵测量方法，其特征在于，所述第一信号组合中各所述直流电压偏置信号的大小为第一常数。
3.根据权利要求2所述的超导量子芯片串扰矩阵测量方法，其特征在于，所述第一常数为0。
4.根据权利要求1所述的超导量子芯片串扰矩阵测量方法，其特征在于，所述第二信号组合中的各所述脉冲偏置调控信号的幅度值为相同第二常数值。
5.根据权利要求4所述的超导量子芯片串扰矩阵测量方法，其特征在于，所述第二常数值为0。
6.根据权利要求1所述的超导量子芯片串扰矩阵测量方法，其特征在于，所述脉冲偏置调控目标信号包括至少两个子脉冲偏置调控信号，各所述子脉冲偏置调控信号的信号幅度不一样的，并记为子脉冲偏置调控信号幅度。
7.根据权利要求6所述的超导量子芯片串扰矩阵测量方法，其特征在于，所述测量选定所述超导量子比特装置和待测量所述超导量子比特装置之间的第一串扰系数，具体包括：
在所述超导量子芯片上施加任意一个所述子脉冲偏置调控信号时，均通过测量超导量子比特读取反馈信号随超导量子比特调控信号的频率变化获得第一超导量子比特装置特征能谱曲线；
根据所述第一超导量子比特装置特征能谱曲线确定所述子脉冲偏置调控信号幅度对应的频率值，并记为超导量子比特装置测量子频率；
基于超导量子比特装置频率与直流偏置电压信号之间的数学关系，确定各所述超导量子比特装置测量子频率对应的直流电压偏置信号值，并记为等效电压值；
对所述子脉冲偏置调控信号幅度及对应的所述等效电压值进行线性拟合，获得反映所述子脉冲偏置调控信号幅度与所述等效电压值之间线性关系的权重系数，并记为所述第一串扰系数。
8.根据权利要求7所述的超导量子芯片串扰矩阵测量方法，其特征在于：多个所述子脉冲偏置调控信号幅度的值依次步进设置。
9.根据权利要求1-8任一项所述的超导量子芯片串扰矩阵测量方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据测量得到的串扰矩阵获得串扰补偿矩阵，及根据所述串扰补偿矩阵确定作用各所述超导量子比特装置上施加的理想磁通调制信号；其中：所述串扰补偿矩阵为串扰矩阵的逆，所述理想磁通调制信号是指处于串扰工作点频率的各所述超导量子比特装置上施加的不会对其它各所述超导量子比特装置产生磁通调制的磁通调制信号。
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