CN115840126B - 一种量子比特频率获取方法、量子测控系统和量子计算机 - Google Patents

Abstract

本申请属于量子芯片技术领域，涉及一种量子比特频率的获取方法、量子测控系统和量子计算机，该方法通过在待测量子比特的第一频率扫描范围中获取若干个第一频率扫描点，基于每个所述第一频率扫描点，通过向所述待测量子比特施加对应的频率随时间变化的变频信号，获取与每个所述第一频率扫描点对应的测量信号，并基于所述测量信号，获取所述待测量子比特的频率。本申请使用变频信号将待测量子比特的频谱展宽后，采用更大的频率扫描步长进行扫描驱动频率，从而能快速获取到与驱动频率产生共振的所述待测量子比特的频率，大大提升了利用量子比特能谱实验获取量子比特频率的测试效率，另在一定程度上也提高了量子比特频率测试精度。

Description

一种量子比特频率获取方法、量子测控系统和量子计算机

技术领域

本申请涉及量子计算领域，尤其是涉及一种量子比特频率获取方法、量子测控系统和量子计算机。

背景技术

量子计算在解决特定问题上具有远超经典计算机性能的发展潜力。量子计算机上的计算一般是通过操作位于量子芯片上的量子比特实现。为了实现量子计算，量子芯片的各项性能参数需达到一定标准，以便能够针对量子比特执行极高保真度的量子逻辑门操作与读取。由于量子芯片硬件制造技术的约束限制，量子芯片的实际各项性能参数与理论设计的各项性能参数之间存在差别，因此，在量子芯片设计完成后，首次投入使用前，需要标定量子芯片的各项性能参数，如量子比特频率、弛豫时间、相干时间等数据。

目前是通过量子比特能谱实验对量子比特频率进行测试，量子比特能谱实验是利用拉比(Rabi)共振原理，在当驱动信号的驱动频率与量子比特频率逐渐接近共振时，返回的测量信号的幅值和相位会出现如图1A和1B所示的共振峰，基于该共振峰的对称点的横坐标获取量子比特的频率。发明人发现现有技术中至少存在的问题有，为了获取该共振峰，通常是通过扫描驱动频率展开的，根据待测量子比特的频率设计值确定一个频率扫描范围，同时基于一个扫描步长在该频率扫描范围内进行扫描驱动频率。由于量子比特的频率设计值范围跨度较大，基于其所确定的频率扫描范围确定的扫描范围区间长度较长，一般在4-8GHz频段，并且为了让尽可能多的点出现在共振峰上以获得较好的扫描精度，将预设的扫描步长选择在10MHz左右。如此导致在频率扫描范围内进行扫描驱动频率的频率扫描点数量庞大，量子比特频率测试效率低下。

因此，如何提供一种高效的量子比特频率的获取方法成为本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本申请的第一个目的在于提出一种量子比特频率的获取方法，以实现提升利用量子比特能谱实验进行量子比特频率测试效率，从而快速获取量子比特的频率。

本申请的第二个目的在于提出一种量子比特频率的获取装置。

本申请的第三个目的在于提出一种量子测控系统。

本申请的第四个目的在于提出一种量子计算机。

本申请的第五个目的在于提出一种计算机可读存储介质。

为达到上述目的，本申请第一方面实施例提出了一种量子比特频率的获取方法，包括：

在待测量子比特的第一频率扫描范围中获取若干个第一频率扫描点；

基于每个所述第一频率扫描点，通过向所述待测量子比特施加对应的变频信号，获取与每个所述第一频率扫描点对应的测量信号，所述变频信号为频率随时间变化的信号，所述测量信号为从所述待测量子比特中读取到的信号；

基于所述测量信号，获取所述待测量子比特的粗扫频率，所述粗扫频率为所述待测量子比特的频率。

在第一方面的一种可能的实施方式中，所述获取方法还包括：

通过任意波形发生器输出一个连续变频信号，所述连续变频信号为频率随时间变化的信号，将所述连续变频信号输入到混频器件中与本振信号进行混频后获得所述变频信号。

在第一方面的一种可能的实施方式中，所述连续变频信号通过以下方式获取：

设置所述连续变频信号的初始频率以及带宽；

基于所述连续变频信号的初始频率以及所述带宽输出所述连续变频信号。

在第一方面的一种可能的实施方式中，所述连续变频信号的初始频率通过所述任意波形发生器的信号频率输出范围确定，所述变频信号的初始频率的值等于对应的所述第一频率扫描点的值。

在第一方面的一种可能的实施方式中，所述连续变频信号的初始频率通过在混频器件上预设的调制波的频率确定。

在第一方面的一种可能的实施方式中，所述连续变频信号的初始频率通过在混频器件上预设的调制波的频率和二分之一所述带宽的差值确定。

在第一方面的一种可能的实施方式中，所述基于所述测量信号，获取所述待测量子比特的粗扫频率，所述粗扫频率为所述待测量子比特的频率，包括：

基于所述测量信号中第一幅值和/或第一相位，获取所述待测量子比特的第一目标频率，所述第一目标频率为所述测量信号中第一幅值和/或第一相位的极值所对应的所述变频信号的频率；

对所述第一目标频率进行修正，获取实际输出频率为所述待测量子比特的粗扫频率，所述粗扫频率为所述待测量子比特的频率。

在第一方面的一种可能的实施方式中，对所述第一目标频率进行修正，获取实际输出频率为所述待测量子比特的粗扫频率，包括：

获取所述第一目标频率与二分之一所述带宽的差值为所述实际输出频率。

在第一方面的一种可能的实施方式中，所述基于所述测量信号，获取所述待测量子比特的粗扫频率，所述粗扫频率为所述待测量子比特的频率，包括：

基于所述测量信号中第一幅值和/或第一相位，获取所述待测量子比特的第一频谱曲线；

基于所述第一频谱曲线，获取所述待测量子比特的第一目标频率，所述第一目标频率为所述第一频谱曲线中共振峰的对称点的横坐标所对应的所述变频信号的频率；

对所述第一目标频率进行修正，获取实际输出频率为所述待测量子比特的粗扫频率，所述粗扫频率为所述待测量子比特的频率。

在第一方面的一种可能的实施方式中，对所述第一目标频率进行修正，获取实际输出频率为所述待测量子比特的粗扫频率，包括：

获取所述第一目标频率与二分之一所述带宽的差值为所述实际输出频率。

在第一方面的一种可能的实施方式中，所述量子比特频率的获取方法，还包括：

在待测量子比特的第二频率扫描范围中获取若干个第二频率扫描点，所述第二频率扫描范围基于所述粗扫频率和预设频率阈值确定；

基于每个所述第二频率扫描点，向所述待测量子比特施加变频信号，获取与每个所述第二频率扫描点对应的测量信号，所述变频信号为频率随时间变化的信号，所述测量信号为从所述待测量子比特中读取到的信号；

基于所述测量信号，获取实际输出频率为所述待测量子比特的细扫频率，基于所述细扫频率更新所述待测量子比特的频率。

在第一方面的一种可能的实施方式中，所述量子比特频率的获取方法，还包括：

在待测量子比特的第二频率扫描范围中获取若干个第三频率扫描点，所述第二频率扫描范围是基于所述粗扫频率和预设阈值确定；

基于每个所述第三频率扫描点，通过向所述待测量子比特施加频率固定的驱动信号，获取与每个所述第三频率扫描点对应的测量信号，其中，所述驱动信号的频率为所述第三频率扫描点；

基于所述测量信号，获取所述待测量子比特的第三目标频率；

所述第三目标频率为所述待测量子比特的细扫频率，基于所述细扫频率更新所述待测量子比特的频率。

在第一方面的一种可能的实施方式中，所述第二频率扫描范围是基于所述粗扫频率和预设频率阈值确定，包括：

基于所述粗扫频率，获取所述粗扫频率和所述预设频率阈值的差值为所述第二频率扫描范围的最小端点值，获取所述粗扫频率和所述预设频率阈值的加和为所述第二频率扫描范围的最大端点值，由所述最小端点值和所述最大端点值构成的范围为所述第二频率扫描范围。

在第一方面的一种可能的实施方式中，所述连续变频信号的表达式为

其中，A为预设的所述连续变频信号的幅值，c表示所述连续变频信号的变频斜率，其中f₁,f₀分别表示所述连续变频信号的上限频率和初始频率，T表示所述连续变频信号的时间，所述连续变频信号的带宽为f_bw＝f₁-f₀。

第二方面，本申请实施例提出了一种量子比特频率的获取装置，包括：

第一获取模块，其被配置为在待测量子比特的第一频率扫描范围中获取若干个第一频率扫描点；

第二获取模块，其被配置为基于每个所述第一频率扫描点，通过向所述待测量子比特施加变频信号，获取与每个所述第一频率扫描点对应的测量信号，所述变频信号为频率随时间变化的信号，所述测量信号为从所述待测量子比特中读取到的信号；

第三获取模块，其被配置为基于所述测量信号，获取所述待测量子比特的粗扫频率，所述粗扫频率为所述待测量子比特的频率。

第三方面，本申请实施例提供了一种量子测控系统，利用如第一方面实施例中任一项所述的量子比特频率的获取方法，或包括如第二方面实施例所述的量子比特频率的获取装置。

第四方面，本申请实施例提供了一种量子计算机，包括如第三方面实施例所述的量子测控系统。

第五方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被一处理器执行时能实现如第一方面实施例中任一项所述的量子比特频率的获取方法。

基于上述任一方面，本申请通过对待测量子比特进行量子比特能谱实验时，在待测量子比特的每个第一频率扫描点上，对待测量子比特通过XY信号传输线向待测量子比特施加对应的变频信号，使得所述待测量子比特的频谱被展宽了，由此能够使用较大的频率扫描步长进行扫描驱动频率，有效缩减了在第一频率扫描范围内的频率扫描点数量，能够快速获取到与驱动频率产生共振的所述待测量子比特的频率，从而大大提升了量子比特能谱实验的驱动频率扫描效率。

基于上述变频的方案，由于所述待测量子比特的频谱被展宽，可以通过提高频率扫描步长来有效提升利用量子比特能谱实验获取量子比特频率的测试效率，在一定程度上也提高了量子比特频率的测试精度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1A示出了现有技术中量子比特频率获取方案的测量信号的幅值数据；

图1B示出了现有技术中量子比特频率获取方案的测量信号的相位数据；

图2示出了本申请一实施例所提供的量子比特频率的获取方法的流程示意图之一；

图3示出了本申请一实施例所提供的量子比特频率的获取方法的流程示意图之二；

图4示出了采用现有技术的量子比特频率获取方案测试所得量子比特的频谱曲线图；

图5示出了采用本申请一实施例所提供的量子比特频率获取方案粗扫测试所得量子比特的频谱曲线图；

图6示出了本申请一实施例所提供的量子比特频率的获取方法的流程示意图之三；

图7示出了采用本申请一实施例所提供的量子比特频率获取方案细扫测试所得量子比特的频谱曲线图之一；

图8示出了本申请一实施例所提供的量子比特频率的获取方法的流程示意图之四；

图9示出了采用本申请一实施例所提供的量子比特频率获取方案细扫测试所得量子比特的频谱曲线图之二；

图10示出了采用本申请一实施例所提供的非变频的方案下获取的量子比特细扫频率的Rabi振荡实验验证结果；

图11示出了采用本申请一实施例所提供的变频的方案下获取的量子比特细扫频率的Rabi振荡实验验证结果；

图12示出了本申请一实施例所提供的量子比特频率的获取装置的功能模块示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，应当理解，本申请中附图仅起到说明和描述的目的，并不用于限定本申请的保护范围。

另外，应当理解，示意性的附图并未按实物比例绘制。本申请中使用的流程图示出了根据本申请实施例的一些实施例实现的操作。应该理解，流程图的操作可以不按顺序实现，没有逻辑的上下文关系的步骤可以反转顺序或者同时实施。此外，本领域技术人员在本申请内容的指引下，可以向流程图添加一个或多个其它操作，也可以从流程图中移除一个或多个操作。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

这里参照根据本申请实施例的方法、系统和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了本申请的各个方面。应当理解，流程图和/或框图的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合，都可以由计算机程序实现。这些计算机程序可以提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理装置的处理器，从而生产出一种机器，使得这些程序在通过计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行时，产生了实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的装置。也可以把这些计算机程序存储在可读存储介质中，这些计算机程序使得计算机、可编程数据处理装置和/或其他设备以特定方式工作，从而，存储有该计算机程序的可读存储介质则包括一个制造品，其包括实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的各个方面的指令。

也可以把计算机程序加载到计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上，使得在计算机、其它可编程数据处理装置或其它设备上执行一系列操作步骤，以产生计算机实现的过程，从而使得在计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上执行的计算机程序实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作。

量子计算机中的量子计算一般是通过操作位于量子芯片上的量子比特实现。量子芯片上集成有多个一一对应的且相互耦合的量子比特和读取谐振腔，各读取谐振腔远离对应量子比特的一端均连接至集成设置在量子芯片上的读取信号传输线，读取信号传输线用于接收探测信号和发射量子比特探测信号的测量信号；各量子比特均耦合连接有XY信号传输线和Z信号传输线。

为了实现对量子芯片中量子比特频率的表征，一般采用量子比特能谱实验的方式粗测量子比特的频率，以初步确定量子比特的频率，更精确的量子比特频率需要通过后续的校准实验来完成。在粗测量子比特频率过程中，技术人员通过设置和调整能谱测量实验的相关参数，在进行了若干次扫描单次频率点的前提下绘制出一个包含有共振峰频率的频谱曲线，其中所得共振峰频率为量子比特的频率。为了获取该共振峰，通常是通过扫描驱动频率展开的，根据待测量子比特的频率设计值确定一个频率扫描范围，同时基于一个扫描步长在该频率扫描范围内以每个固定的频率扫描点逐个进行扫描驱动频率。

然而，发明人在实际应用时发现，由于量子比特的频率设计值范围跨度较大，基于其所确定的频率扫描范围确定的扫描范围区间长度较长，如超导量子比特的频率扫描范围一般在4-8GHz频段，并且为了让尽可能多的点出现在共振峰上以获得较好的扫描精度，将预设的扫描步长选择在10MHz左右。如此导致在频率扫描范围内进行扫描驱动频率的频率扫描点数量庞大，量子比特频率测试效率低下。

为了提高量子比特频率测试效率，最直接的方式是通过增大扫描步长。然而由于量子芯片上每个量子比特的共振峰的宽度不相同，某些量子比特的共振峰的宽度可能特别窄，例如20MHz或者30MHz，若将扫描步长由10MHz增大到超过了量子比特的共振峰的宽度，则会导致共振峰被淹没在噪声中，无法被获取到。因此，只通过增大扫描步长来提升量子比特频率的测试效率是不可行的。

发明人经研究发现，为了在扫描步长变大之后，仍然能够获取到量子比特的共振峰，可以通过增大共振峰的宽度来实现。增大量子比特的共振峰宽度即是将量子比特的频谱展宽。

基于以上发现，请参阅图2，本申请的一种实施例提出了一种量子比特频率的获取方法，通过该方法能够高效地获取量子比特频率，该方法包括以下步骤：

步骤S10：在待测量子比特的第一频率扫描范围中获取若干个第一频率扫描点。

具体应用时，选取量子芯片上某个待标定的量子比特为待测量子比特，基于预设的第一扫描步长在所述待测量子比特的第一频率扫描范围中获取若干个第一频率扫描点。获取的若干个所述第一频率扫描点可以构成一维频率扫描点数组。示例性的，所述第一频率扫描范围可以为4-8GHz，还可以为所述待测量子比特的频率设计最大值和最小值所确定的范围，还有很多其它方式可供实施，在此不一一赘述，在实际应用中可根据实际需要来选择。

设定的所述第一扫描步长通过所述待测量子比特的共振峰的宽度确定，为了确保能够获取所述待测量子比特的共振峰，设定的所述第一扫描步长不能大于所述待测量子比特的共振峰的宽度。虽然所述待测量子比特的共振峰上存在的所述第一频率扫描点的数量越多，测试精度会越高，但是基于提高测试效率考虑，所述第一扫描步长的设定值只要能够保证所述待测量子比特的共振峰上存在至少2个所述第一频率扫描点即可。

作为示例的，基于预设的第一扫描步长在所述待测量子比特的第一频率扫描范围中获取若干个第一频率扫描点，可以通过以下方式设置：

以所述第一频率扫描范围的最小端点值为第一个所述第一频率扫描点，以所述第一扫描步长作为递增的步长，在第一个所述第一频率扫描点的基础上依次递增形成等差的频率扫描点数组，所述频率扫描点数组中的每个元素为所述第一频率扫描点。

步骤S20：基于每个所述第一频率扫描点，通过向所述待测量子比特施加对应的变频信号，获取与每个所述第一频率扫描点对应的测量信号，所述变频信号为频率随时间变化的信号，所述测量信号为从所述待测量子比特中读取到的信号。

需要说明的是，所述变频信号通过与所述待测量子比特耦合连接的XY信号传输线施加到所述待测量子比特上，所述变频信号的初始频率的值等于对应的所述第一频率扫描点的值。所述变频信号的上限频率为其初始频率和预设的带宽确定。当施加的所述变频信号的频率接近所述待测量子比特的频率时，所述待测量子比特将被激发，其从低能级跃迁到高能级，对应的量子态从初态变化到激发态，从而产生共振峰。

所述测量信号通过所述读取信号传输线输出。

步骤S30：基于所述测量信号，获取所述待测量子比特的粗扫频率，所述粗扫频率为所述待测量子比特的频率。

在本实施例中，通过在待测量子比特的每个第一频率扫描点上，向待测量子比特施加对应的变频信号，使得所述待测量子比特的频谱被展宽了，由此能够使用较大的第一扫描步长进行扫描驱动频率，有效缩减了在第一频率扫描范围内的频率扫描点数量，能够快速获取到与驱动频率产生共振的所述待测量子比特的频率，从而大大提升了量子比特能谱实验的驱动频率扫描效率。

进一步地，请参阅图3，所述量子比特频率的获取方法，还包括以下步骤：

步骤S20-1：通过任意波形发生器输出一个连续变频信号，所述连续变频信号为频率随时间变化的信号，将所述连续变频信号输入到混频器件中与本振信号进行混频后获得所述变频信号。

本领域技术人员可以理解的是，对量子芯片进行各项性能参数标定的测试设备中包括任意波形发生器和混频器件，其中，所述混频器件中预设有调制波的频率。根据实际应用需求，利用所述任意波形发生器产生基带波形，将所述基带波形输入到所述混频器件中与本振信号进行混频，最终由所述测试设备输出得到用于驱动量子比特的微波脉冲信号。若设定的所述测试设备的目标输出频率为RF，所述基带波形频率为WG，所述本振信号的高低本振频率分别为HO和LO，所述调制波的频率为IF，所述测试设备实际输出的所述微波脉冲信号频率为RF’，则它们之间存在如下关系：

HO-LO＝RF+IF

RF’＝HO-WG-LO＝RF+IF-WG

其中，只有当WG＝IF时，RF’＝RF。

在本实施例中，所述第一频率扫描点即为设定的所述测试设备的目标输出频率，所述基带波形采用连续变频信号，对应的所述微波脉冲信号为所述变频信号。

进一步地，所述连续变频信号通过以下方式获取：

设置所述连续变频信号的初始频率以及带宽；

基于所述连续变频信号的初始频率以及所述带宽输出所述连续变频信号。

作为示例的，所述连续变频信号的初始频率可以通过在混频器件上设置的调制波的频率确定。

需要说明的是，由所述连续变频信号的初始频率和带宽确定的所述连续变频信号的频率变化范围可以包含所述调制波的频率。因此，若将所述调制波的频率设定为所述连续变频信号的初始频率，则所述测试设备实际输出的所述微波脉冲信号频率RF’与设定的所述测试设备的目标输出频率RF之间相差一个所述连续变频信号的带宽。所述连续变频信号的带宽即为所述变频信号的带宽。采用此种初始频率设计方案，可以将所述待测量子比特的频谱展宽一个所述变频信号的带宽。

作为又一示例的，所述连续变频信号的初始频率还可以通过在混频器件上设置的调制波的频率和二分之一所述带宽的差值确定。若将所述连续变频信号的初始频率设置为所述调制波的频率和二分之一所述带宽的差值，则所述连续变频信号的上限频率必然为所述调制波的频率和二分之一所述带宽的加和。此时，所述测试设备实际输出的所述微波脉冲信号频率RF’与设定的所述测试设备的目标输出频率RF之间亦相差一个所述连续变频信号的带宽。其中，所述连续变频信号的带宽为所述变频信号的带宽。采用此种初始频率设计方案，也可以将所述待测量子比特的频谱展宽一个所述变频信号的带宽。

需要注意的是，以上示例中想要表达的是这样一种如何设置所述连续变频信号的初始频率，还有很多其它的示例，在此不一一赘述，在实际应用中可根据实际需要来选择。本领域技术人员可以理解的是，所述连续变频信号的初始频率通过所述任意波形发生器的信号频率输出范围确定，即所述连续变频信号的初始频率可以在所述任意波形发生器的信号频率输出范围内选取。

所述带宽在实际应用中可根据实际需要来设定，理论上，设置的所述带宽的值越大，所述待测量子比特的频谱将被展宽的长度越大，越有利于增大频率扫描步长。优选的是，所述带宽的值与所述第一扫描步长的值之间的比值设置在1-5为宜。

进一步地，所述连续变频信号的表达式为

其中，A为预设的所述连续变频信号的幅值，优选为0.8，c表示所述连续变频信号的变频斜率，其中f₁,f₀分别表示所述连续变频信号的上限频率和初始频率，T表示所述连续变频信号的时间，所述连续变频信号的带宽为f_bw＝f₁-f₀。

在本实施例中，所述连续变频信号采用线性上变频的连续变频信号，其瞬态的频率WG(t)随着时间线性发生变化，具体为WG(t)＝ct+f₀。此时，RF和RF’的对应关系为RF′＝RF+(IF-WG(t))，因此，RF’为一个频率数值范围。示例性的，若将所述连续变频信号的初始频率设定为IF，那么，RF’的频率数值范围为[RF，RF-f_bw]。

需要说明的是，所述连续变频信号还可以采用其他类型的连续变频信号，如线性下变频的连续变频信号、瞬态频率随时间指数发生变化的连续变频信号等，只要保证该信号的频率是随着时间连续发生变化的即可，在此不一一赘述，在实际应用中可根据实际需要来选择。

进一步地，步骤S30中所述基于所述测量信号，获取所述待测量子比特的粗扫频率，所述粗扫频率为所述待测量子比特的频率，包括以下子步骤：

基于所述测量信号中第一幅值和/或第一相位，获取所述待测量子比特的第一目标频率，所述第一目标频率为所述测量信号中第一幅值和/或第一相位的极值所对应的所述变频信号的频率；

对所述第一目标频率进行修正，获取实际输出频率为所述待测量子比特的粗扫频率，所述粗扫频率为所述待测量子比特的频率。

需要说明的是，由于通过所述测量信号并不能直接获取所述实际输出频率，因此，需要基于所述测量信号的信息和所述设定的目标输出频率，通过计算获取所述实际输出频率。

当所述变频信号的某一频率与所述待测量子比特频率产生Rabi共振时，返回至所述测试设备的所述测量信号中所述第一幅值和/或所述第一相位的值会发生突变而产生极大值或极小值，所述第一幅值和/或所述第一相位的极大值或极小值所对应的频率设置为所述待测量子比特的所述第一目标频率。由于所述第一目标频率与所述测试设备实际输出的频率存在偏差，为了提高所述待测量子比特频率的测试精度，需要对所述第一目标频率进行修正。

进一步地，对所述第一目标频率进行修正，获取实际输出频率为所述待测量子比特的粗扫频率，可以包括以下子步骤：

获取所述第一目标频率与二分之一所述带宽的差值为所述实际输出频率。

需要说明的是，在本实施例中，所述第一目标频率的获取方式如下：

获取产生所述第一幅值和/或所述第一相位的极大值或极小值所对应的所述第一频率扫描点，即所述设定的目标输出频率，同时获取与该所述设定的目标输出频率对应的所述变频信号的频率数值范围；

按照洛伦兹拟合的逻辑，判定对所述变频信号的频率数值范围的两个端点值进行加和求平均所得频率为所述第一目标频率。示例性的，若所述变频信号的频率数值范围为[RF，RF-f_bw]，则所述第一目标频率为(2RF-f_bw)/2。

通过以上方式获取的所述第一目标频率比较接近所述待测量子比特的频率。

由于所述第一目标频率是根据设定的所述测试设备的目标输出频率获取，其与所述测试设备的实际输出频率之间存在二分之一所述带宽的偏差，因此，将所述第一目标频率减去二分之一所述带宽所得差值即为所述实际输出频率。

进一步地，步骤S30中所述基于所述测量信号，获取所述待测量子比特的粗扫频率，所述粗扫频率为所述待测量子比特的频率，还可以包括以下子步骤：

基于所述测量信号中第一幅值和/或第一相位，获取所述待测量子比特的第一频谱曲线；

基于所述第一频谱曲线，获取所述待测量子比特的第一目标频率，所述第一目标频率为所述第一频谱曲线中共振峰的对称点的横坐标所对应的所述变频信号的频率；

对所述第一目标频率进行修正，获取实际输出频率为所述待测量子比特的粗扫频率，所述粗扫频率为所述待测量子比特的频率。

需要说明的是，在本实施例中，基于所述测量信号的信息和所述设定的目标输出频率，通过原始数据绘制和拟合出所述待测量子比特的第一频谱曲线进行观测，并以所述测量信号中第一幅值和/或第一相位为所述第一频谱曲线的纵坐标，以所述设定的目标输出频率为所述第一频谱曲线的横坐标。当所述变频信号的某一频率与所述待测量子比特频率产生Rabi共振时，返回至所述测试设备的所述测量信号中所述第一幅值和/或所述第一相位的值会发生变化，从而在所述第一频谱曲线中产生一个共振峰。将所述共振峰的对称点的横坐标所对应的频率设置为所述待测量子比特的所述第一目标频率。由于所述第一目标频率与所述测试设备实际输出的频率存在偏差，为了提高所述待测量子比特频率的测试精度，需要对所述第一目标频率进行修正。

进一步地，对所述第一目标频率进行修正，获取实际输出频率为所述待测量子比特的粗扫频率，包括：

获取所述第一目标频率与二分之一所述带宽的差值为所述实际输出频率。

需要说明的是，在本实施例中，所述第一目标频率的获取方式为：

获取整个所述共振峰所对应的频率数据并进行洛伦兹拟合，将拟合后所得所述共振峰的对称点的横坐标所对应的频率设置为所述待测量子比特的所述第一目标频率。

通过以上方式获取的所述第一目标频率比较接近所述待测量子比特的频率。

由于所述第一目标频率是根据设定的所述测试设备的目标输出频率获取，其与所述测试设备的实际输出频率之间存在二分之一所述带宽的偏差，因此，将所述第一目标频率减去二分之一所述带宽所得差值即为所述实际输出频率。

为了便于本领域技术人员更好地理解本申请的技术方案，以下结合一个具体示例详细说明以上方案：

以一个第一频率扫描范围在4000-5500MHz的量子比特Q1为例，假设第一扫描步长采用40MHz，则包含每个所述第一频率扫描点的频率扫描点数组为{4000MHz，4040MHz，4080MHz，4120MHz，4160MHz，...，5480MHz}。假设所述连续变频信号的初始频率为通过在混频器件上设置的调制波的频率，即f₀＝IF＝566.667MHz。假设所述带宽选定为100MHz，则所述连续变频信号的上限频率为f₁＝f₀+fbw＝666.667MHz。假设对所述量子比特Q1施加的所述变频信号的初始频率为数值为4400所对应的所述第一频率扫描点，即设定的所述测试设备的目标输出频率RF为4400MHz，那么在此所述第一频率扫描点，所述测试设备的实际输出频率RF’为[4400，4300]MHz。

请参见图4，图4为采用现有技术的量子比特频率获取方案测试所得所述量子比特Q1的频谱曲线图。在此非变频方案中，对所述量子比特Q1按照10MHz的频率扫描步长进行频率扫描，需要扫描的频率扫描点数量为150个，由图4可知所述量子比特Q1的频率约在5342MHz，频谱曲线中共振峰的宽度约在40MHz。

那么在本申请实施例的采用变频信号的方案下，若当RF＝5342MHz时，则此时所述测试设备的实际输出频率RF’为[5342，5242]MHz，此时刚好可以看到所述量子比特Q1的共振峰信号；而在当RF＝5442MHz时，此时所述测试设备的实际输出频率RF’为[5442，5342]MHz，此时结束看到所述量子比特Q1的共振峰信号。因此，在本变频方案下，在RF＝[5342，5442]MHz的范围内都可以看到所述量子比特Q1的共振峰信号，也就是说所述量子比特Q1的共振峰宽度被展宽了一个所述变频信号的带宽，即所述量子比特Q1的频谱被展宽到约为140MHz，具体请参见图5。由于所述量子比特Q1的频谱被展宽，可以采用更大的第一频率扫描步长40MHz，此时只需要扫描约38个点就可以完成量子比特能谱实验，因此，量子比特频率的测试效率获得了很大的提升。

进一步地，为了提高获取量子比特频率的精确度，还可以基于获取的所述待测量子比特的粗扫频率，重新设置一个细扫频率的频率扫描范围对所述待测量子比特进行细扫频率操作。请参见图6，本申请的一实施方式中，所述量子比特频率的获取方法，还包括以下步骤：

步骤S50：在待测量子比特的第二频率扫描范围中获取若干个第二频率扫描点，所述第二频率扫描范围基于所述粗扫频率和预设频率阈值确定；

步骤S60：基于每个所述第二频率扫描点，向所述待测量子比特施加对应的变频信号，获取与每个所述第二频率扫描点对应的测量信号，所述变频信号为频率随时间变化的信号，所述测量信号为从所述待测量子比特中读取到的信号；

步骤S70：基于所述测量信号，获取实际输出频率为所述待测量子比特的细扫频率，基于所述细扫频率更新所述待测量子比特的频率。

需要说明的是，在本实施例中，所述第二频率扫描范围是基于所述粗扫频率和预设频率阈值确定，具体包括：

基于所述粗扫频率，获取所述粗扫频率和所述预设频率阈值的差值为所述第二频率扫描范围的最小端点值，获取所述粗扫频率和所述预设频率阈值的加和为所述第二频率扫描范围的最大端点值，由所述最小端点值和所述最大端点值构成的范围为所述第二频率扫描范围。

基于预设的第二扫描步长在待测量子比特的第二频率扫描范围中获取若干个第二频率扫描点。其中，所述预设频率阈值和预设的所述第二扫描步长可根据实际应用需要进行设定，但为了确保较高的频率扫描效率和精度，所述预设频率阈值宜选择在500MHz以内，所述第二扫描步长宜选择在30MHz以下。

另外，在本实施例中，获取所述待测量子比特的所述细扫频率的具体过程与获取所述粗扫频率的过程一致，具体请参见前述内容，在此不赘述。基于所述细扫频率更新所述待测量子比特的频率，即是将所述细扫频率设为所述待测量子比特的频率。

作为示例的，请参见图7，针对粗扫频率为5342MHz的所述量子比特Q1，假设所述预设频率阈值设置为100MHz，则所述第二频率扫描范围为[5242，5442]MHz，若将所述第二扫描步长选定为2MHz，则包含每个所述第二频率扫描点的频率扫描点数组为{5242MHz，5244MHz，5246MHz，5248MHz，...，5442MHz}。假设所述连续变频信号的初始频率为通过在混频器件上设置的调制波的频率，即f₀＝IF＝566.667MHz。假设所述带宽选定为100MHz，则所述连续变频信号的上限频率为f₁＝f₀+fbw＝666.667MHz。基于每个所述第二频率扫描点，向所述量子比特Q1施加对应的变频信号，测得所述量子比特Q1的细扫频谱曲线中共振峰的对称点的横坐标所对应的频率为5343.414MHz。

进一步地，为了提高获取量子比特频率的精确度，还可以基于获取的所述待测量子比特的粗扫频率，重新设置一个细扫频率的频率扫描范围对所述待测量子比特进行细扫频率操作。请参见图8，本申请的一实施方式中，所述量子比特频率的获取方法，还可以包括以下步骤：

步骤S80：在待测量子比特的第二频率扫描范围中获取若干个第三频率扫描点，所述第二频率扫描范围是基于所述粗扫频率和预设阈值确定；

步骤S90：基于每个所述第三频率扫描点，通过向所述待测量子比特施加对应的频率固定的驱动信号，获取与每个所述第三频率扫描点对应的测量信号，其中，所述驱动信号的频率为所述第三频率扫描点；

步骤S100：基于所述测量信号，获取所述待测量子比特的第三目标频率；

步骤S110：所述第三目标频率为所述待测量子比特的细扫频率，基于所述细扫频率更新所述待测量子比特的频率。

在本实施例中，所述第二频率扫描范围同样是基于所述粗扫频率和预设频率阈值确定。基于预设的第三扫描步长在待测量子比特的第二频率扫描范围中获取若干个第三频率扫描点，所述第三频率扫描点可以与所述第二频率扫描点相同。其中，所述预设频率阈值和预设的所述第三扫描步长可根据实际应用需要进行设定，但为了确保较高的频率扫描效率和精度，所述预设频率阈值宜选择在500MHz以内，所述第三扫描步长宜选择在30MHz以下。

基于每个所述第三频率扫描点，通过与所述待测量子比特耦合连接的XY信号传输线向所述待测量子比特施加对应的驱动信号，所述驱动信号的频率的值设置为对应的所述第三频率扫描点的值，获取与每个所述第三频率扫描点相对应的测量信号的第三幅值和/或第三相位，基于所述测量信号的第三幅值和/或第三相位的极值，获取所述待测量子比特的第三目标频率，所述第三目标频率为所述测量信号的第三幅值和/或第三相位的极值所对应的所述第三频率扫描点。

或者，根据获取的所述测量信号的第三幅值和/或第三相位以及基于所述设定的目标输出频率，通过原始数据绘制和拟合出所述待测量子比特的第三频谱曲线进行观测，以所述测量信号中第三幅值和/或第三相位为所述第三频谱曲线的纵坐标，以所述设定的目标输出频率为所述第三频谱曲线的横坐标。当所述驱动信号的频率与所述待测量子比特频率产生Rabi共振时，返回至所述测试设备的所述测量信号中所述第三幅值和/或所述第三相位的值会发生变化，从而在所述第三频谱曲线中产生一个共振峰，所述共振峰的对称点的横坐标所对应的所述第三频率扫描点为第三目标频率。

需要说明的是，在本实施例中，由于所述驱动信号的频率为所述第三频率扫描点，频率数值不随时间发生变化，而所述第三频率扫描点即为所述设定的目标输出频率，因此，所述基带波形频率与所述调制波的频率相等，此时，所述测试设备的实际输出频率即为所述设定的目标输出频率，因此，获取的所述第三目标频率即为所述待测量子比特的频率。

作为示例的，请参见图9，针对粗扫频率为5342MHz的所述量子比特Q1，假设所述预设频率阈值设置为100MHz，则所述第二频率扫描范围为[5242，5442]MHz，若将所述第三扫描步长选定为2MHz，则包含每个所述第三频率扫描点的频率扫描点数组为{5242MHz，5244MHz，5246MHz，5248MHz，...，5442MHz}。基于每个所述第三频率扫描点，通过向所述量子比特Q1施加对应的频率与所述第三频率扫描点保持一致的驱动信号，测得所述量子比特Q1的细扫频谱曲线中共振峰的对称点的横坐标所对应的频率为5342MHz。

为了验证利用本申请的非变频的方案和变频的方案测试所得量子比特Q1的细扫频率精度是否有提升，分别利用这两个测试所得频率对所述量子比特Q1进行Rabi振荡实验，所得Rabi振荡实验结果分别参见图10和图11，通过对比图10和11发现，基于采用非变频的方案获得的所述量子比特Q1的细扫频率的Rabi振荡实验的振幅约为370，而基于采用变频的方案获取的所述量子比特Q1的细扫频率的Rabi振荡实验的振幅约为415。根据Rabi振荡公式

/>

其中，A表示Rabi振荡实验驱动波形的幅值，Δ_d表示量子比特频率的误差。由此可知，如果量子比特频率误差越小，那么Rabi振荡实验的幅值/>(即图10和11中的纵坐标)越大。由此可以推断出变频方案下测试获取到的所述量子比特Q1的细扫频率5343.414MHz将更加准确。

基于同一发明构思，本申请的一些实施例还提出一种量子比特频率的获取装置，包括：

第一获取模块1210，其被配置为在待测量子比特的第一频率扫描范围中获取若干个第一频率扫描点；

第二获取模块1220，其被配置为基于每个所述第一频率扫描点，通过向所述待测量子比特施加变频信号，获取与每个所述第一频率扫描点对应的测量信号，所述变频信号为频率随时间变化的信号，所述测量信号为从所述待测量子比特中读取到的信号；

第三获取模块1230，其被配置为基于所述测量信号，获取所述待测量子比特的粗扫频率，所述粗扫频率为所述待测量子比特的频率。

可以理解的是，所述第一获取模块1210、所述第二获取模块1220以及所述第三获取模块1230可以合并在一个装置中实现，或者其中的任意一个模块可以被拆分成多个子模块，或者，所述第一获取模块1210、所述第二获取模块1220以及所述第三获取模块1230中的一个或多个模块的至少部分功能可以与其他模块的至少部分功能相结合，并在一个功能模块中实现。根据本申请的实施例，所述第一获取模块1210、所述第二获取模块1220以及所述第三获取模块1230中的至少一个可以至少被部分地实现为硬件电路，例如现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑阵列(PLA)、片上系统、基板上的系统、封装上的系统、专用集成电路(ASIC)，或可以以对电路进行集成或封装的任何其他的合理方式等硬件或固件来实现，或以软件、硬件以及固件三种实现方式的适当组合来实现。或者，所述第一获取模块1210、所述第二获取模块1220以及所述第三获取模块1230中的至少一个可以至少被部分地实现为计算机程序模块，当该程序被计算机运行时，可以执行相应模块的功能。

基于同一发明构思，本申请的一些实施例还提出一种量子测控系统，利用如本申请实施例中任一项所述的量子比特频率的获取方法，或包括如本申请实施例所述的量子比特频率的获取装置。

基于同一发明构思，本申请的一些实施例还提出一种量子计算机，包括如本申请实施例所述的量子测控系统。

基于同一发明构思，本申请的一些实施例还提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被一处理器执行时能实现上述特征描述中任一项所述的量子比特频率的获取方法。

所述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，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。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。这里所描述的计算机程序可以从可读存储介质下载到各个计算/处理设备，或者通过网络、例如因特网、局域网、广域网和/或无线网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、光纤传输、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卡或者网络接口从网络接收所述计算机程序，并转发该计算机程序，以供存储在各个计算/处理设备中的可读存储介质中。用于执行本申请操作的计算机程序可以是汇编指令、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、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，以及常规的过程式编程语言—诸如“C”语言或类似的编程语言。所述计算机程序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，通过利用计算机程序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，从而实现本申请的各个方面。

应理解，说明书通篇中提到的“一些实施例”、“一种实施例”、“一实施方式”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本申请的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一些实施例中”、“在一种实施例中”或“在一实施方式”，未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

以上所述，仅为本申请的实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，凡是依照本申请的构想所作的改变，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，均应在本申请的保护范围内。

Claims (18)

1.一种量子比特频率的获取方法，其特征在于，包括：

在待测量子比特的第一频率扫描范围中获取若干个第一频率扫描点；

基于每个所述第一频率扫描点，通过向所述待测量子比特施加对应的变频信号，获取与每个所述第一频率扫描点对应的测量信号，所述变频信号为频率随时间变化的信号，所述测量信号为从所述待测量子比特中读取到的信号；

基于所述测量信号，获取所述待测量子比特的粗扫频率，所述粗扫频率为所述待测量子比特的频率，基于获取的所述待测量子比特的粗扫频率，重新设置一个细扫频率的频率扫描范围对所述待测量子比特进行细扫频率操作，基于所述细扫频率更新所述待测量子比特的频率。

2.如权利要求1所述的量子比特频率的获取方法，其特征在于，所述获取方法还包括：

通过任意波形发生器输出一个连续变频信号，所述连续变频信号为频率随时间变化的信号，将所述连续变频信号输入到混频器件中与本振信号进行混频后获得所述变频信号。

3.如权利要求2所述的量子比特频率的获取方法，其特征在于，所述连续变频信号通过以下方式获取：

设置所述连续变频信号的初始频率以及带宽；

基于所述连续变频信号的初始频率以及所述带宽输出所述连续变频信号。

4.如权利要求3所述的量子比特频率的获取方法，其特征在于，所述连续变频信号的初始频率通过所述任意波形发生器的信号频率输出范围确定，所述变频信号的初始频率的值等于对应的所述第一频率扫描点的值。

5.如权利要求4所述的量子比特频率的获取方法，其特征在于，所述连续变频信号的初始频率通过在混频器件上预设的调制波的频率确定。

6.如权利要求4所述的量子比特频率的获取方法，其特征在于，所述连续变频信号的初始频率通过在混频器件上预设的调制波的频率和二分之一所述带宽的差值确定。

7.如权利要求3所述的量子比特频率的获取方法，其特征在于，所述基于所述测量信号，获取所述待测量子比特的粗扫频率，所述粗扫频率为所述待测量子比特的频率，包括：

基于所述测量信号中第一幅值和/或第一相位，获取所述待测量子比特的第一目标频率，所述第一目标频率为所述测量信号中第一幅值和/或第一相位的极值所对应的所述变频信号的频率；

对所述第一目标频率进行修正，获取实际输出频率为所述待测量子比特的粗扫频率，所述粗扫频率为所述待测量子比特的频率。

8.如权利要求7所述的量子比特频率的获取方法，其特征在于，对所述第一目标频率进行修正，获取实际输出频率为所述待测量子比特的粗扫频率，包括：

获取所述第一目标频率与二分之一所述带宽的差值为所述实际输出频率。

9.如权利要求3所述的量子比特频率的获取方法，其特征在于，所述基于所述测量信号，获取所述待测量子比特的粗扫频率，所述粗扫频率为所述待测量子比特的频率，包括：

基于所述测量信号中第一幅值和/或第一相位，获取所述待测量子比特的第一频谱曲线；

基于所述第一频谱曲线，获取所述待测量子比特的第一目标频率，所述第一目标频率为所述第一频谱曲线中共振峰的对称点的横坐标所对应的所述变频信号的频率；

对所述第一目标频率进行修正，获取实际输出频率为所述待测量子比特的粗扫频率，所述粗扫频率为所述待测量子比特的频率。

10.如权利要求9所述的量子比特频率的获取方法，其特征在于，对所述第一目标频率进行修正，获取实际输出频率为所述待测量子比特的粗扫频率，包括：

获取所述第一目标频率与二分之一所述带宽的差值为所述实际输出频率。

11.如权利要求1所述的量子比特频率的获取方法，其特征在于，所述量子比特频率的获取方法，还包括：

在待测量子比特的第二频率扫描范围中获取若干个第二频率扫描点，所述第二频率扫描范围基于所述粗扫频率和预设频率阈值确定；

基于每个所述第二频率扫描点，向所述待测量子比特施加变频信号，获取与每个所述第二频率扫描点对应的测量信号，所述变频信号为频率随时间变化的信号，所述测量信号为从所述待测量子比特中读取到的信号；

基于所述测量信号，获取实际输出频率为所述待测量子比特的细扫频率，基于所述细扫频率更新所述待测量子比特的频率。

12.如权利要求1所述的量子比特频率的获取方法，其特征在于，所述量子比特频率的获取方法，还包括：

在待测量子比特的第二频率扫描范围中获取若干个第三频率扫描点，所述第二频率扫描范围是基于所述粗扫频率和预设阈值确定；

基于每个所述第三频率扫描点，通过向所述待测量子比特施加驱动信号，获取与每个所述第三频率扫描点对应的测量信号，其中，所述驱动信号的频率为所述第三频率扫描点；

基于所述测量信号，获取所述待测量子比特的第三目标频率；

所述第三目标频率为所述待测量子比特的细扫频率，基于所述细扫频率更新所述待测量子比特的频率。

13.如权利要求11或12所述的量子比特频率的获取方法，其特征在于，所述第二频率扫描范围是基于所述粗扫频率和预设频率阈值确定，包括：

基于所述粗扫频率，获取所述粗扫频率和所述预设频率阈值的差值为所述第二频率扫描范围的最小端点值，获取所述粗扫频率和所述预设频率阈值的加和为所述第二频率扫描范围的最大端点值，由所述最小端点值和所述最大端点值构成的范围为所述第二频率扫描范围。

14.如权利要求2-12任一项所述的量子比特频率的获取方法，其特征在于，所述连续变频信号的表达式为

其中，A为预设的所述连续变频信号的幅值，表示所述连续变频信号的变频斜率，，其中/>分别表示所述连续变频信号的上限频率和初始频率，/>表示所述连续变频信号的时间，所述连续变频信号的带宽为/>。

15.一种量子比特频率的获取装置，其特征在于，包括：

第一获取模块，其被配置为在待测量子比特的第一频率扫描范围中获取若干个第一频率扫描点；

第二获取模块，其被配置为基于每个所述第一频率扫描点，通过向所述待测量子比特施加变频信号，获取与每个所述第一频率扫描点对应的测量信号，所述变频信号为频率随时间变化的信号，所述测量信号为从所述待测量子比特中读取到的信号；

第三获取模块，其被配置为基于所述测量信号，获取所述待测量子比特的粗扫频率，所述粗扫频率为所述待测量子比特的频率，基于获取的所述待测量子比特的粗扫频率，重新设置一个细扫频率的频率扫描范围对所述待测量子比特进行细扫频率操作，基于所述细扫频率更新所述待测量子比特的频率。

16.一种量子测控系统，其特征在于，利用如权利要求1-14中任一项所述的量子比特频率的获取方法，或包括如权利要求15所述的量子比特频率的获取装置。

17.一种量子计算机，其特征在于，包括如权利要求16所述的量子测控系统。

18.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被一处理器执行时能实现权利要求1-14中任一项所述的量子比特频率的获取方法。