CN115902393B - Ac调制谱获取方法和装置、量子计算机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种AC调制谱获取方法和装置、量子计算机，本申请提出的AC调制谱获取方法，弥补了现有技术的空白。另外，由于仅需要在待测量子比特工作在简并点以及在所述简并点附近若干个工作电压时，利用Ramsey获取各自对应的量子比特频率，对于AC调制谱中其它工作点的量子比特频率均利用频率预测公式获取，可以有效提高AC调制谱获取方法的效率。
Description
技术领域
本发明涉及量子测控技术领域，尤其是涉及一种AC调制谱获取方法和装置、量子计算机。
背景技术
量子计算与量子信息是一门基于量子力学的原理来实现计算与信息处理任务的交叉学科，与量子物理、计算机科学、信息学等学科有着十分紧密的联系。由于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，而为了实现量子计算机，需要获得一块包含有足够数量与足够质量量子比特的量子芯片，并且能够对量子比特进行极高保真度的量子逻辑门操作与读取。在量子芯片的测试过程中，需要对量子芯片中各个量子比特的各项参数进行测试表征，其中就包括量子比特的AC调制谱，量子比特的AC调制谱是指量子比特频率随磁通调制线中的AC flux变化的频谱图。现有技术中并未有公开文件披露如何获取量子比特的AC调制谱。
因此，提出一种技术方案用于获取量子比特的AC调制谱成为本领域亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种AC调制谱获取方法和装置、量子计算机，用于弥补现有技术中如何获取量子比特的AC调制谱的技术空白。
为了解决上述技术问题，本发明提出一种AC调制谱获取方法，包括：
基于Ramsey实验，获取待测量子比特工作在简并点以及在所述简并点附近若干个工作电压时，各自对应的量子比特频率；
基于待测量子比特在简并点处的工作电压、在所述简并点附近的若干个工作电压以及对应的量子比特频率，获取频率预测公式；
重新选取若干个工作电压，利用所述频率预测公式获取对应的量子比特预测频率；
基于所述待测量子比特的工作电压以及对应的量子比特频率或量子比特预测频率，获取AC调制谱。
可选地，所述重新选取若干个工作电压，利用所述频率预测公式获取对应的量子比特预测频率，包括：
重新选取一个工作电压，利用所述频率预测公式获取量子比特预测频率，对所述待测量子比特进行所述Ramsey实验，判断所述量子比特预测频率是否准确；
在判断结果为是时，将当前工作电压对应的量子比特预测频率设置为正常频率；
判断是否满足第一条件，其中，所述第一条件通过所述待测量子比特已遍历的工作电压和/或已获取的量子比特频率确定；
若否，则返回执行所述重新选取一个工作电压，利用所述频率预测公式获取量子比特预测频率；
若是，则执行所述基于所述待测量子比特的工作电压以及对应的量子比特频率或量子比特预测频率，获取AC调制谱。
可选地，在执行所述将当前工作电压对应的量子比特预测频率设置为正常频率后，还包括：
基于当前工作电压以及对应的量子比特预测频率，更新所述频率预测公式。
可选地，所述第一条件包括：
所述待测量子比特在第一范围内的工作电压均已遍历；
和/或
所述待测量子比特以获取的量子比特频率的最大值和最小值的差不小于第一阈值。
可选地，所述对所述待测量子比特进行所述Ramsey实验，判断所述量子比特预测频率是否准确，包括：
基于当前工作电压对应的量子比特预测频率，获取第一频率；
在所述Ramsey实验的第二个π/2量子逻辑门上加上频率为所述第一频率的脉冲，判断获得的振荡频率是否在预设范围内；
若是，则判断所述量子比特预测频率是准确的；
若否，则判断所述量子比特预测频率是不准确的。
可选地，所述第一频率通过以下公式获取：
f1＝fd+IF-f10-fosc；
其中，f1为所述第一频率，fd为所述待测量子比特的驱动频率，IF为调制波的频率，f10为所述量子比特预测频率，fosc为所述振荡频率的预设值。
可选地，所述基于所述待测量子比特的工作电压以及对应的量子比特频率或量子比特预测频率，获取AC调制谱，包括：
基于所述待测量子比特在简并点处的工作电压、在所述简并点附近的若干个工作电压以及对应的量子比特频率、所有的所述正常频率以及对应的工作电压，在第一坐标系中拟合出所述AC调制谱，其中，所述第一坐标系的横坐标为所述待测量子比特的工作电压，所述第一坐标系的纵坐标为所述待测量子比特的频率。
可选地，所述基于所述Ramsey实验，获取待测量子比特工作在简并点以及在所述简并点附近若干个工作电压时，各自对应的量子比特频率，包括：
将所述待测量子比特的工作点设置在简并点，对所述待测量子比特进行Ramsey实验以获取对应的量子比特频率；
将所述待测量子比特的工作点设置在第一工作点，对所述待测量子比特进行Ramsey实验以获取对应的量子比特频率，其中，所述第一工作点为预先设定的靠近所述简并点的若干个工作点中的一个；
判断所有的所述若干个工作点是否均已遍历；
若是，则执行所述基于待测量子比特在简并点处的工作电压、在所述简并点附近的若干个工作电压以及对应的量子比特频率，获取频率预测公式；
是否，则返回执行所述将所述待测量子比特的工作点设置在第一工作点，对所述待测量子比特进行Ramsey实验以获取对应的量子比特频率。
基于同一发明构思，本发明还提出一种AC调制谱获取装置，包括：
第一模块，其被配置为基于Ramsey实验，获取待测量子比特工作在简并点以及在所述简并点附近若干个工作电压时，各自对应的量子比特频率；
第二模块，其被配置为基于待测量子比特在简并点处的工作电压、在所述简并点附近的若干个工作电压以及对应的量子比特频率，获取频率预测公式；
第三模块，其被配置为重新选取若干个工作电压，利用所述频率预测公式获取对应的量子比特预测频率；
第四模块，其被配置为基于所述待测量子比特的工作电压以及对应的量子比特频率或量子比特预测频率，获取AC调制谱。
基于同一发明构思，本发明还提出一种量子测控系统，包括所述的AC调制谱获取装置。
基于同一发明构思，本发明还提出一种量子计算机，包括所述的量子测控系统。
基于同一发明构思，本发明还提出一种可读存储介质，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AC调制谱获取方法。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明提出的AC调制谱获取方法，首先基于所述Ramsey实验，获取待测量子比特工作在简并点以及在所述简并点附近若干个工作电压时，各自对应的量子比特频率。然后基于待测量子比特在简并点处的工作电压、在所述简并点附近的若干个工作电压以及对应的量子比特频率，获取频率预测公式。并重新选取若干个工作电压，利用所述频率预测公式获取对应的量子比特预测频率。最后基于所述待测量子比特的工作电压以及对应的量子比特频率或量子比特预测频率，获取AC调制谱。基于以上方案，本申请提出了一种AC调制谱获取方法，弥补了现有技术的空白。另外，由于仅需要在待测量子比特工作在简并点以及在所述简并点附近若干个工作电压时，利用Ramsey获取各自对应的量子比特频率，对于AC调制谱中其它工作点的量子比特频率均利用频率预测公式获取，可以有效提高AC调制谱获取方法的效率。
附图说明
图1为本发明实施例提出的AC调制谱获取方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合示意图对本发明的具体实施方式进行更详细的描述。根据下列描述和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
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。在本发明的描述中，“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。
为了更好地理解本申请的技术方案，以下先对本申请所涉及的相关技术进行简要阐述：
Ramsey实验是指对一个量子比特，施加两个π/2量子逻辑门操作，两个操作的时间间隔为τ，同时在第二个π/2量子逻辑门操作后对该量子比特施加读取脉冲以获得量子比特的激发态分布P1(τ)，并且改变时间间隔τ以获得P1(τ)的过程。典型的Ramsey实验的结果是P1(τ)是随时间间隔τ满足指数振荡衰减的数学模型如下：
在公式1中，A和B为拟合系数，T0为量子比特的退相干时间，fd为π/2量子逻辑门操作对应的微波脉冲信号的载频，f0为量子比特的振荡频率，且f0与该量子比特的真实频率fq、π/2量子逻辑门操作的载频频率满足：
f0(fd)＝|fq-fd| (2)
综上所述并结合公式2，可以得到：Ramsey实验的结果，也就是曲线的振荡频率等于量子逻辑门操作的载频频率以及量子比特真实频率的差值，因而Ramsey实验除了能够用于获得量子比特的退相干时间以外，还能同时精确获得量子比特的真实频率。
下面结合具体实施例说明本申请的技术方案：
请参考图1，本发明实施例提出一种AC调制谱获取方法，包括：
S1：基于Ramsey实验，获取待测量子比特工作在简并点以及在所述简并点附近若干个工作电压时，各自对应的量子比特频率；
S2：基于待测量子比特在简并点处的工作电压、在所述简并点附近的若干个工作电压以及对应的量子比特频率，获取频率预测公式；
S3：重新选取若干个工作电压，利用所述频率预测公式获取对应的量子比特预测频率；
S4：基于所述待测量子比特的工作电压以及对应的量子比特频率或量子比特预测频率，获取AC调制谱。
与现有技术不同之处在于，本发明实施例提出的AC调制谱获取方法，首先基于所述Ramsey实验，获取待测量子比特工作在简并点以及在所述简并点附近若干个工作电压时，各自对应的量子比特频率。然后基于待测量子比特在简并点处的工作电压、在所述简并点附近的若干个工作电压以及对应的量子比特频率，获取频率预测公式。并重新选取若干个工作电压，利用所述频率预测公式获取对应的量子比特预测频率。最后基于所述待测量子比特的工作电压以及对应的量子比特频率或量子比特预测频率，获取AC调制谱。基于以上方案，本申请提出了一种AC调制谱获取方法，弥补了现有技术的空白。另外，由于仅需要在待测量子比特工作在简并点以及在所述简并点附近若干个工作电压时，利用Ramsey获取各自对应的量子比特频率，对于AC调制谱中其它工作点的量子比特频率均利用频率预测公式获取，可以有效提高AC调制谱获取方法的效率。
本领域技术人员可以理解的是，所述步骤S1中提到的简并点是指处于所述待测量子比特对于磁通调制的不敏感工作点，在所述简并点附近若干个工作电压的数量可根据实际需要来选择。正常情况下，一个量子比特的AC调制谱应当是一条光滑的接近二次函数的曲线。因此，在本实施例中，在所述简并点附近若干个工作电压的数量可设置为两个，加上简并点的坐标总共可获得AC调制谱中三个点的坐标，基于这三个点的坐标可以求出所述频率预测公式。在本实施例中，所述频率预测公式可设置为y＝ax2+bx+c，其中，x为所述待测量子比特的工作电压，y为所述待测量子比特的频率，a、b、c为频率预测公式的三个参数，通过已知的三个点的坐标可以求出a、b、c。另外，利用所述Ramsey实验获取对应的量子比特频率，需要对Ramsey实验的结果进行进一步处理之后才能得到，并非直接获取，因此，如果所述待测量子比特的所有工作点对应的频率均通过Ramsey实验获取，需要消耗大量的测试时间且效率极低，因此，如果利用本申请提出的方法，可以有效提高所述待测量子比特的AC调制谱的获取效率。
进一步地，由于仅仅利用所述频率预测公式获取量子比特预测频率无法保证与实际的频率一致，因此，如果希望提高得到的AC调制谱的精确性，还需要对量子比特预测频率进行判断处理，从而获得准确的量子比特频率的值。在本发明实施例中，所述步骤S3，也即所述重新选取若干个工作电压，利用所述频率预测公式获取对应的量子比特预测频率，具体包括：
S301：重新选取一个工作电压，利用所述频率预测公式获取量子比特预测频率，对所述待测量子比特进行所述Ramsey实验，判断所述量子比特预测频率是否准确；
S302：在判断结果为是时，将当前工作电压对应的量子比特预测频率设置为正常频率；
S303：判断是否满足第一条件，其中，所述第一条件通过所述待测量子比特已遍历的工作电压和/或已获取的量子比特频率确定；
若否，则返回执行步骤S301；
若是，则执行步骤S4。
具体地，一个AC调制谱需要满足其横坐标的工作电压以及纵坐标的量子比特频率的范围足够宽，因此，最终我们需要的AC调制谱至少需要满足其横坐标的工作电压范围足够大，或其纵坐标的量子比特频率的范围足够大。在所述AC调制谱获取方法中，需要预设工作电压和量子比特频率的需求范围，例如，设置工作电压需要满足第一范围也即在第一范围内的工作电压均已遍历，或设置AC调制谱中量子比特频率的最小区域，具体可通过判断已获取的量子比特频率的最大值和最小值的差来判断，例如，可将差设置为1GHz，当已获取的量子比特频率的最大值和最小值的差大于等于1GHz时，则表明此时的AC调制谱以满足当前的需求。需要注意的是，还可以同时设置工作电压和量子比特频率的需求范围，当两个条件均满足时，则表明AC调制谱是我们所需要的。
所述第一条件包括：所述待测量子比特在第一范围内的工作电压均已遍历；和/或所述待测量子比特以获取的量子比特频率的最大值和最小值的差不小于第一阈值。
更进一步地，在利用在所述简并点以及简并点附近若干个工作电压获取的所述频率预测公式，并不能保证通过这个频率预测公式能够获取的精度满足一定要求的量子比特频率。在对AC调制谱的精度有一定要求的应用场景时，需要提高AC调制谱的精度，因此，需要对所述频率预测公式进行实时更新，具体方法可在每次获得正常频率后，利用此时对应的工作电压以及正常频率的值，结合其前面的已经获取的几个工作点来更新所述频率预测公式，通过这样一种实时更新的方法，可以进一步提高AC调制谱的精确性。也即，在执行所述将当前工作电压对应的量子比特预测频率设置为正常频率后，还包括：
基于当前工作电压以及对应的量子比特预测频率，更新所述频率预测公式。
在本实施例中，由于所述频率预测公式的初始模型是通过前三个工作点获得的，因此，在具体实施时，可从第四个点开始，每次利用当前工作点前面的三个已获得的工作点来重新获取频率预测公式，以此来更新所述频率预测公式。可以理解的是，并不局限于选取当前工作点前面的三个已获得的工作点，可在前工作点前面已获得的所有工作点中任选三个。
所述对所述待测量子比特进行所述Ramsey实验，判断所述量子比特预测频率是否准确，包括：
基于当前工作电压对应的量子比特预测频率，获取第一频率；
在所述Ramsey实验的第二个π/2量子逻辑门上加上频率为所述第一频率的脉冲，判断获得的振荡频率是否在预设范围内；如果所述量子比特预测频率和所述待测量子比特的正常频率相同，那么通过所述Ramsey实验得到的振荡频率就是所述第一频率，如果不同，得到的振荡频率是第一频率±频差；需要注意的是，可设置一频差容忍值，也即在容忍值范围内的频率虽然存在频差，但是仍然认为是符合要求的，容忍值可根据实际需要来设置；
若是，则判断所述量子比特预测频率是准确的；
若否，则判断所述量子比特预测频率是不准确的。
其中，所述第一频率可通过以下公式获取：
f1＝fd+IF-f10-fosc；
其中，f1为所述第一频率，fd为所述待测量子比特的驱动频率，IF为调制波的频率，f10为所述量子比特预测频率，fosc为所述振荡频率的预设值。
通过前面的分析可知，由于通过所述频率预测公式获取的频率不一定能满足精度需求，因此，在最后利用所有的工作点以及对应的量子比特频率拟合所述AC调制谱时，仅选用前几次利用Ramsey实验获得频率以及后面获得的正常频率及其对应的工作电压来获取所述AC调制谱。也即所述基于所述待测量子比特的工作电压以及对应的量子比特频率或量子比特预测频率，获取AC调制谱，具体包括：
基于所述待测量子比特在简并点处的工作电压、在所述简并点附近的若干个工作电压以及对应的量子比特频率、所有的所述正常频率以及对应的工作电压，在第一坐标系中拟合出所述AC调制谱，其中，所述第一坐标系的横坐标为所述待测量子比特的工作电压，所述第一坐标系的纵坐标为所述待测量子比特的频率。
所述基于所述Ramsey实验，获取待测量子比特工作在简并点以及在所述简并点附近若干个工作电压时，各自对应的量子比特频率，包括：
将所述待测量子比特的工作点设置在简并点，对所述待测量子比特进行Ramsey实验以获取对应的量子比特频率；
将所述待测量子比特的工作点设置在第一工作点，对所述待测量子比特进行Ramsey实验以获取对应的量子比特频率，其中，所述第一工作点为预先设定的靠近所述简并点的若干个工作点中的一个；
判断所有的所述若干个工作点是否均已遍历；
若是，则执行所述基于待测量子比特在简并点处的工作电压、在所述简并点附近的若干个工作电压以及对应的量子比特频率，获取频率预测公式；
是否，则返回执行所述将所述待测量子比特的工作点设置在第一工作点，对所述待测量子比特进行Ramsey实验以获取对应的量子比特频率。
基于同一发明构思，本发明实施例还提出一种AC调制谱获取装置，包括第一模块、第二模块、第三模块以及第四模块，所述第一模块被配置为基于Ramsey实验，获取待测量子比特工作在简并点以及在所述简并点附近若干个工作电压时，各自对应的量子比特频率。所述第二模块被配置为基于待测量子比特在简并点处的工作电压、在所述简并点附近的若干个工作电压以及对应的量子比特频率，获取频率预测公式。所述第三模块被配置为重新选取若干个工作电压，利用所述频率预测公式获取对应的量子比特预测频率。所述第四模块被配置为基于所述待测量子比特的工作电压以及对应的量子比特频率或量子比特预测频率，获取AC调制谱。
可以理解的是，所述第一模块、所述第二模块、所述第三模块以及所述第四模块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，所述第一模块、所述第二模块、所述第三模块以及所述第四模块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。根据本发明的实施例，所述第一模块、所述第二模块、所述第三模块以及所述第四模块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，所述第一模块、所述第二模块、所述第三模块以及所述第四模块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，本发明实施例还提出一种量子测控系统，包括所述的AC调制谱获取装置。
基于同一发明构思，本发明实施例还提出一种量子计算机，包括所述的量子测控系统。
基于同一发明构思，本发明实施例还提出一种可读存储介质，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AC调制谱获取方法。
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。用于执行本发明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，从而实现本发明的各个方面。
这里参照根据本发明实施例的方法、系统和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了本发明的各个方面。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。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”或“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。
上述仅为本发明的优选实施例而已，并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的技术方案的范围内，对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本发明的技术方案的内容，仍属于本发明的保护范围之内。
Claims (12)
1.一种AC调制谱获取方法，其特征在于，包括：
基于Ramsey实验，获取待测量子比特工作在简并点以及在所述简并点附近若干个工作电压时，各自对应的量子比特频率，简并点是指处于所述待测量子比特对于磁通调制的不敏感工作点；
基于待测量子比特在简并点处的工作电压、在所述简并点附近的若干个工作电压以及对应的量子比特频率，获取频率预测公式y=ax2+bx+c，其中，x为所述待测量子比特的工作电压，y为所述待测量子比特的频率，a、b、c为频率预测公式的参数；
重新选取若干个工作电压，利用所述频率预测公式获取对应的量子比特预测频率；
对所述待测量子比特的工作电压以及对应的量子比特频率或量子比特预测频率进行拟合以获取所述AC调制谱，其中，所述AC调制谱的横坐标为所述待测量子比特的工作电压，所述AC调制谱的纵坐标为所述待测量子比特的频率。
2.如权利要求1所述的AC调制谱获取方法，其特征在于，所述重新选取若干个工作电压，利用所述频率预测公式获取对应的量子比特预测频率，包括：
重新选取一个工作电压，利用所述频率预测公式获取量子比特预测频率，对所述待测量子比特进行所述Ramsey实验，判断所述量子比特预测频率是否准确；
在判断结果为是时，将当前工作电压对应的量子比特预测频率设置为正常频率；
判断是否满足第一条件，其中，所述第一条件通过所述待测量子比特已遍历的工作电压和/或已获取的量子比特频率确定；
若否，则返回执行所述重新选取一个工作电压，利用所述频率预测公式获取量子比特预测频率；
若是，则执行所述基于所述待测量子比特的工作电压以及对应的量子比特频率或量子比特预测频率，获取AC调制谱。
3.如权利要求2所述的AC调制谱获取方法，其特征在于，在执行所述将当前工作电压对应的量子比特预测频率设置为正常频率后，还包括：
基于当前工作电压以及对应的量子比特预测频率，更新所述频率预测公式。
4.如权利要求2所述的AC调制谱获取方法，其特征在于，所述第一条件包括：
所述待测量子比特在第一范围内的工作电压均已遍历；
和/或
所述待测量子比特以获取的量子比特频率的最大值和最小值的差不小于第一阈值。
5.如权利要求2所述的AC调制谱获取方法，其特征在于，所述对所述待测量子比特进行所述Ramsey实验，判断所述量子比特预测频率是否准确，包括：
基于当前工作电压对应的量子比特预测频率，获取第一频率；
在所述Ramsey实验的第二个π/2量子逻辑门上加上频率为所述第一频率的脉冲，判断获得的振荡频率是否在预设范围内；
若是，则判断所述量子比特预测频率是准确的；
若否，则判断所述量子比特预测频率是不准确的。
6.如权利要求5所述的AC调制谱获取方法，其特征在于，所述第一频率通过以下公式获取：
；
其中，f1为所述第一频率，fd为所述待测量子比特的驱动频率，IF为调制波的频率，f10为所述量子比特预测频率，fosc为所述振荡频率的预设值。
7.如权利要求2所述的AC调制谱获取方法，其特征在于，所述基于所述待测量子比特的工作电压以及对应的量子比特频率或量子比特预测频率，获取AC调制谱，包括：
基于所述待测量子比特在简并点处的工作电压、在所述简并点附近的若干个工作电压以及对应的量子比特频率、所有的所述正常频率以及对应的工作电压，在第一坐标系中拟合出所述AC调制谱，其中，所述第一坐标系的横坐标为所述待测量子比特的工作电压，所述第一坐标系的纵坐标为所述待测量子比特的频率。
8.如权利要求1所述的AC调制谱获取方法，其特征在于，所述基于所述Ramsey实验，获取待测量子比特工作在简并点以及在所述简并点附近若干个工作电压时，各自对应的量子比特频率，包括：
将所述待测量子比特的工作点设置在简并点，对所述待测量子比特进行Ramsey实验以获取对应的量子比特频率；
将所述待测量子比特的工作点设置在第一工作点，对所述待测量子比特进行Ramsey实验以获取对应的量子比特频率，其中，所述第一工作点为预先设定的靠近所述简并点的若干个工作点中的一个；
判断所有的所述若干个工作点是否均已遍历；
若是，则执行所述基于待测量子比特在简并点处的工作电压、在所述简并点附近的若干个工作电压以及对应的量子比特频率，获取频率预测公式；
是否，则返回执行所述将所述待测量子比特的工作点设置在第一工作点，对所述待测量子比特进行Ramsey实验以获取对应的量子比特频率。
9.一种AC调制谱获取装置，其特征在于，包括：
第一模块，其被配置为基于Ramsey实验，获取待测量子比特工作在简并点以及在所述简并点附近若干个工作电压时，各自对应的量子比特频率，简并点是指处于所述待测量子比特对于磁通调制的不敏感工作点；
第二模块，其被配置为基于待测量子比特在简并点处的工作电压、在所述简并点附近的若干个工作电压以及对应的量子比特频率，获取频率预测公式y=ax2+bx+c，其中，x为所述待测量子比特的工作电压，y为所述待测量子比特的频率，a、b、c为频率预测公式的参数；
第三模块，其被配置为重新选取若干个工作电压，利用所述频率预测公式获取对应的量子比特预测频率；
第四模块，其被配置为对所述待测量子比特的工作电压以及对应的量子比特频率或量子比特预测频率进行拟合以获取所述AC调制谱，其中，所述AC调制谱的横坐标为所述待测量子比特的工作电压，所述AC调制谱的纵坐标为所述待测量子比特的频率。
10.一种量子测控系统，其特征在于，包括如权利要求9所述的AC调制谱获取装置。
11.一种量子计算机，其特征在于，包括如权利要求10所述的量子测控系统。
12.一种可读存储介质，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至8中任一项所述的AC调制谱获取方法。
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|---|
| 基于FPGA的实时载波频率检测电路设计;陈文艺;荣幸;杨辉;;现代电子技术;20200215(04);全文 * |
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