CN116134456A - 到直线物理布局的重型六角连接拓扑 - Google Patents

Abstract

提供了有助于将重‑六角形量子位连接拓扑映射到直线性物理量子位布局的系统和技术。在各种实施方案中，器件可以包括在衬底上的量子位点阵。在多个方面，量子位点阵可以包括一个或多个第一量子位图块。在各种情况下，所述一个或多个第一量子位图块可以具有第一形状。在各种情况下，量子位点阵还可以包括一个或多个第二量子位图块。在各种情况下，所述一个或多个第二量子位图块可以具有第二形状。在各个方面中，所述一个或多个第一量子位图块可以与所述一个或多个第二量子位图块拼合。在不同的实施例中，量子位点阵可以展示直线物理布局。在各种实施例中，与所述一个或多个第二量子位图块拼合的所述一个或多个第一量子位图块可以在所述量子位点阵的直线物理布局中形成重‑六角形量子位连接拓扑。在不同的实施例中，该一个或多个第一量子位图块之一可以具有十二个量子位和十二个量子位间连接总线。在各种情况下，该一个或多个第二量子位片之一可以具有十二个量子位和十二个量子位间连接总线。在各种实施例中，重‑六角形量子位连接拓扑中的相邻量子位图块可以共享三个量子位。在各种实施例中，重‑六角形量子位连接拓扑中的量子位图块可以与具有与该量子位图块不同的形状的四个量子位图块相邻。在各种情况下，该量子位图块可以与具有与该量子位图块相同的形状的两个量子位图块相邻。

Description

到直线物理布局的重型六角连接拓扑

技术领域

本主题公开涉及量子位连接拓扑，并且更具体地涉及将重-六角形(heavy-hex)量子位连接拓扑映射到直线物理量子位布局。

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。本概述不旨在标识关键或重要元素，或描绘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。在本文描述的一个或多个实施例中，描述了促进将重-六角形(heavy-hex)量子位连接拓扑映射到直线物理量子位布局的器件、系统、计算机实施方法、装置和/或计算机程序产品。

根据一个或多个实施例，提供了一种器件。在各种实施例中，所述器件可以包括在衬底上的量子位点阵。在多个方面，所述量子位点阵可以包括一个或多个第一量子位图块(tile)。在各种情况下，所述一个或多个第一量子位图块可以具有第一形状。在各种情况下，所述量子位点阵还可以包括一个或多个第二量子位图块。在各种情况下，所述一个或多个第二量子位图块可以具有第二形状。在各个方面中，所述一个或多个第一量子位图块可以与所述一个或多个第二量子位图块拼合。在不同的实施方案中，量子位点阵可以展示一种直线物理布局。在各种实施例中，与所述一个或多个第二量子位图块拼合的所述一个或多个第一量子位图块可以在所述量子位点阵的直线物理布局中形成重-六角形量子位连接拓扑。在不同的实施方案中，所述一个或多个第一量子位图块之一可以具有十二个量子位和十二个量子位间连接总线。在各种情况下，所述一个或多个第二量子位图块之一可以具有十二个量子位和十二个量子位间连接总线。在各种实施例中，重-六角形量子位连接拓扑中的相邻量子位图块可以共享三个量子位。在各种实施例中，所述重-六角形量子位连接拓扑中的量子位图块可以与具有与所述量子位图块不同的形状的四个量子位图块相邻。在各种情况下，所述量子位图块可以与具有与所述量子位图块相同的形状的两个量子位图块相邻。

根据一个或多个实施例，提供了一种方法。所述方法可以包括在衬底上形成量子位点阵。在多个方面，所述量子位点阵可以包括一个或多个第一量子位图块。在各种情况下，所述一个或多个第一量子位图块可以具有第一形状。在各种情况下，所述量子位点阵还可以包括一个或多个第二量子位图块。在各种情况下，所述一个或多个第二量子位图块可以具有第二形状。在各个方面中，所述一个或多个第一量子位图块可以与所述一个或多个第二量子位图块拼合。在不同的实施例中，所述量子位点阵可以展示直线物理布局。在各种实施例中，与所述一个或多个第二量子位图块拼合的所述一个或多个第一量子位图块可以在所述量子位点阵的所述直线物理布局中形成重-六角形量子位连接拓扑。在不同的实施例中，所述一个或多个第一量子位图块之一可以具有十二个量子位和十二个量子位间连接总线。在各种情况下，所述一个或多个第二量子位片之一可以具有十二个量子位和十二个量子位间连接总线。在各种实施例中，重-六角形量子位连接拓扑中的相邻量子位图块可以共享三个量子位。在各种实施例中，重-六角形量子位连接拓扑中的量子位图块可以与具有与所述量子位图块不同的形状的四个量子位图块相邻。在各种情况下，所述量子位图块可以与具有与所述量子位图块相同的形状的两个量子位图块相邻。

根据一个或多个实施例，提供了一种装置。在各种实施例中，所述装置可以包括衬底上的量子位阵列。在各种情况下，所述量子位阵列可以表现出直线物理量子位布置。在各个方面，所述量子位阵列可以包括具有第一形状的多个第一量子位图块，所述多个第一量子位图块与具有第二形状的多个第二量子位图块拼合。在各种实施例中，与所述多个第二量子位拼片拼合的所述多个第一量子位拼片可以在所述量子位阵列的所述直线物理量子位布置中形成重-六角形量子位连接拓扑。

附图说明

图1示出了利用重-六角形物理量子位布局实现的示例性非限制性重-六角形量子位连接拓扑的框图。

图2展示了根据在此描述的一个或多个实施方案的一个示例性非限制性量子位图块的框图，该量子位图块具有有助于将重-六角形量子位连接拓扑映射到直线物理量子位布局的第一形状。

图3展示了根据在此描述的一个或多个实施方案的一个示例性非限制性量子位图块的框图，该量子位图块具有有助于将重六角形量子位连接拓扑映射到一个直线物理量子位布局的第二形状。

图4展示了根据在此描述的一个或多个实施例的一个示例性非限制性量子结构的框图，该量子结构有助于将重-六角形量子位连接拓扑映射到直线物理量子位布局。

图5展示了根据在此描述的一个或多个实施方案的一个示例性非限制性量子结构的框图，该量子结构具有一个量子位图块，该量子结构促进将重-六角形量子位连接拓扑映射到直线物理量子位布局。

图6展示了根据在此描述的一个或多个实施方案的一个示例性非限制性量子结构的框图，该量子结构具有量子位图块，该量子结构促进将重-六角形量子位连接拓扑映射到直线物理量子位布局。

图7示出了根据本文所述的一个或多个实施例的示例性非限制性量子结构的框图，该量子结构具有用不同形状的量子位图块拼合的量子位图块，该量子位结构促进将重-六角形量子位连接拓扑映射到直线物理量子位布局。

图8示出了根据本文所述的一个或多个实施例的示例非限制性量子结构的框图，该量子结构具有用不同形状的量子位图块拼合的量子位图块，该量子结构促进将重-六角形量子位连接拓扑映射到直线物理量子位布局。

图9示出了根据本文所述的一个或多个实施例的示例非限制性量子结构的框图，该量子结构具有用不同形状的量子位图块拼合的量子位图块，该量子结构促进将重-六角形量子位连接拓扑映射到直线物理量子位布局。

图10展示了根据在此描述的一个或多个实施例的一种示例性非限制性方法的流程图，该方法协助将重-六角形量子位连接拓扑映射到直线物理量子位布局。

图11示出了其中可便于此处所描述的一个或多个实施例的示例、非限制性操作环境的框图。

具体实施方式

以下详细描述仅是说明性的，并且不旨在限制实施例和/或实施例的应用或使用。此外，并不意图受前面的背景技术或发明内容部分或具体实施方式部分中呈现的任何明示或暗示的信息的约束。

现在参考附图描述一个或多个实施例，其中相同的附图标记始终用于表示相同的元件。在以下描述中，出于解释的目的，阐述了许多具体细节以便提供对一个或多个实施例的更透彻理解。然而，在各种情况下，显然可在没有这些特定细节的情况下实践所述一个或一个以上实施例。

现代量子计算系统可以将量子纠错码实现为差错抑制的方法。具体地，量子计算系统可以包括一个或多个量子芯片，量子位的二维点阵、阵列、安排、和/或布局被物理地定位在该量子芯片上。在各种情况下，在这样的二维点阵、阵列、布置和/或布局中的量子位可以经由任何合适数量和/或布置的量子位间连接总线(例如，微波谐振器)互连。在各种情况下，量子纠错码可以被定义在量子位的这样的二维点阵、阵列、布置和/或布局上，并且任何特定量子纠错码的设计可以依赖于量子位在二维点阵、阵列、布置和/或布局中的底层连接拓扑(也被称为“连接性”)(例如，可以取决于量子位间连接总线在二维点阵、阵列、布置和/或布局中的数量和/或布置)。

注意，在各个方面，量子位连接拓扑可以与物理量子位点阵、阵列、布置和/或布局分离和/或不同。具体地，量子位在量子芯片上的物理点阵、阵列、安排、和/或布局可以描述这些量子位如何被物理地定位和/或安置在该量子芯片上(例如，安排在矩形网格、圆形网格、多边形网格、不规则网格中)和/或可以描述连接该量子芯片上的量子位的量子位间连接总线的物理形状和/或其所经过的物理距离(例如，这些量子位间连接总线可以是直的、弯曲的、长的、短的)。相反，量子芯片上的量子位的连接拓扑可以描述量子位如何彼此连接，而不管量子位在量子芯片上的物理位置和/或地点和/或不管量子位间连接总线的物理形状和/或穿过的物理距离。例如，考虑具有四个量子位的量子计算芯片：量子位1、量子位2、量子位3、以及量子位4。此外，假设量子位1被耦合到量子位3上，该量子位被耦合到量子位2上，该量子位被耦合到量子位4上。这是在量子芯片上的四个量子位的特定的连接拓扑(例如，1-3-2-4)。注意，这种特定的连接拓扑不取决于量子芯片上的四个量子位的物理位置和/或地点，和/或不取决于连接量子芯片上的四个量子位的量子位间连接总线的物理形状和/或其所经过的物理距离。换句话说，这四个量子位可以具有这种特定的连接拓扑(例如，1-3-2-4)，而不管这四个量子位是否在物理上被安排为正方形、矩形、梯形、菱形、直线、和/或曲线的形状，并且不管这四个量子位是否在物理上彼此接近和/或在物理上间隔开微米、毫米、厘米、和/或分米。这个非限制性的、说明性的实例有助于突出一组互连的量子位的连接拓扑与该组互连的量子位的物理布局和/或安排之间的区别。

在各种情况下，重型六角形连接拓扑可以是用于实现量子纠错码的有吸引力的选择。在各种实例中，重-六角形连接拓扑可以物理地用量子位的重-六角形物理点阵、阵列、布置和/或布局来实现。在多个方面，可以通过将这些量子位物理地定位和/或安置在该量子芯片上的六边形网格的形状中来形成量子位的重-六角物理网格、阵列、安排、和/或布局(例如，这些量子位可以根据拼合的六边形网格物理地安排，其中该网格中的每个六边形具有总共十二个量子位，其中量子位物理地定位/安置在该六边形的每个顶点处并且量子位沿着该六边形的每个线段和/或段物理地定位/安置，并且其中相邻的六边形共享量子位和/或量子位间连接总线)。

在各种实例中，尽管重-六角形连接拓扑对于量子纠错码的执行可能是期望的，但是量子位的重-六角形物理点阵、阵列、布置和/或布局可能包括量子芯片上的许多浪费的空间。具体地，在六边形网格的每个六边形内、被其包围和/或被其限制的量子芯片的物理表面区域可以是未使用的(例如，可以用于其他量子位和/或其他电路部件的表面区域的空的部分)，并且因此可以被认为是浪费的不动产(real estate)。因此，从制造和/或量子芯片不动产角度来看，量子位的重-六角形物理点阵、阵列、布置和/或布局可能在空间上是低效的和/或次优的。在各种情况下，可能需要能够解决这些技术问题中的一个或多个的系统和/或技术。

本发明的各种实施例可以解决这些技术问题中的一个或多个。具体地，本发明的各种实施方案可以提供可以促进将重-六角形量子位连接拓扑映射到直线物理量子位布局的系统和/或技术。如上所述，重-六角形量子位连接拓扑对于量子纠错码的实现可能是期望的，但是从制造和/或量子芯片不动产角度来看，重-六角形物理量子位布局(例如，物理六边形网格)可能在空间上是低效的。相反，直线物理量子位布局(例如，量子位在具有规则和/或重复的行和列的直线网格中物理地定位在量子芯片上的情况)可以比重-六角形物理量子位布局在空间上更有效。具体地，由于直线网格由规则和/或重复的量子位行和列组成，直线网格可以用量子位密集地填充量子芯片的内表面区域，该内表面区域通常不被六边形网格使用。换句话说，直线物理量子位布局可以帮助使量子芯片的布局表面积最小化(例如，可以帮助在量子芯片上更密集地布置量子位，使得更少的空间未被使用并且因此被浪费)。此外，以这种方式使布局表面积最小化可以有助于降低和/或节省制造成本(例如，与制造六边形量子位网格相比，制造量子位直线网格可能更容易和/或更便宜)，可以有助于使传输线长度与可允许的频率范围相匹配(例如，可以通过较短的量子位间连接总线连接更密集封装的量子位，并且较短的量子位间连接总线可以展现出处于所希望的工作带中的更多的共振频率和/或较高的共振频率)，和/或可以有助于避免与量子芯片的尺寸相关联的寄生射频模式(例如，由于当使用直线物理布局时量子位本身可以更密集地封装在量子芯片上，因此量子芯片本身的物理尺寸的更宽范围可以变得可用，并且因此可以实现有助于避免和/或最小化寄生损耗的量子芯片尺寸)。此外，这种直线物理量子位布局可以是高度规则的，这意味着基于量子芯片的期望尺寸，可以容易地按比例放大和/或按比例缩小在这种直线物理量子位布局上设计的量子电路，并且这可以有助于使在研究和开发期间需要模拟的不同量子电路结构的数量最小化。因此，在直线物理量子位布局中实现重-六角形量子位连接拓扑可以允许执行高级量子纠错码，而没有与重-六角形物理量子位布局相关联的空间低效。

本发明的各种实施例的发明人认识到重-六角形量子位连接拓扑如何能够被映射到直线物理量子位布局。具体地，在各种情况下，可以在量子衬底(例如，硅晶片)上形成直线量子位点阵。在各种情况下，直线量子位点阵可以是量子位的正方形、矩形和/或正交二维阵列，使得量子位在量子衬底上被布置成规则的和/或重复的行和列。在多个方面中，可以将量子位间连接总线策略性地放置在该直线量子位点阵中的量子位之间，以便限定具有第一形状的第一组量子位图块并且限定具有第二形状的第二组量子位图块，其中该第一形状与该第二形状不同。在各种情况下，第一组量子位图块中的每一个可以表示重-六角形单位单元。类似地，在各种情况下，第二组量子位图块中的每一个可以表示重-六角形单位单元。在各种情况下，第一组量子位图块和第二组量子位图块可以被拼合在直线量子位点阵中，使得量子芯片上的量子位在物理上被定位在规则的和/或重复的行和列中并且还共同地展现重-六角形连接拓扑。在一些情况下，量子位图块可以包括多个量子位(例如，十二个量子位)，这些量子位以一种特定的安排、形状、和/或方式连接在一起(例如，其中该量子位图块中的每个量子位被连接到该量子位图块中的两个相邻的量子位上，由此形成闭环量子位图块)。在一些情况下，可以拼合两组以上不同形状的量子位图块以将重型六角连接拓扑映射到直线物理量子位布局。

本发明的各种实施例可以被采用以使用硬件和/或软件来解决本质上是高度技术性的问题(例如，以便于将重-六角量子位连接拓扑映射到直线物理量子位布局)，这些问题不是抽象的并且不能作为一组心理行为由人类来执行。实际上，本发明的各种实施例可以构成真实世界的物理量子结构，其可以在真实世界量子衬底上制造，以便实现具有直线物理量子位布局的重六角形量子位连接拓扑。这样的真实世界的物理量子结构当然不是抽象的，不是自然定律，并且不是自然现象。此外，本发明的各种实施例可以将这里公开的教导集成到实际应用中。实际上，在各种实施例中，所公开的教导可以促进量子芯片的制造，所述量子芯片可以使用重-六角形连接拓扑来实现量子纠错码，但是缺少通常与重-六角形物理量子位布局相关联的空间低效。具体地，由于本文中的公开教导了如何通过使用直线物理量子位布局来实现重-六角形量子位连接拓扑，因此本文中的公开可以促进量子芯片的制造，该量子芯片具有比实现重-六角形物理量子位布局的量子芯片更密集封装的量子位。因此，本发明的实施例可以促进创建具有较少浪费的芯片不动产但是仍然可以用于实现基于重-六角形的量子纠错码的量子芯片。如上所述，以这种方式减少量子芯片上的浪费的表面区域的量可以导致相称的成本降低，可以使得更容易将传输线和/或量子位间连接总线的谐振频率保持在期望的操作范围内，和/或可以帮助减少寄生射频模式的数量。换句话说，本发明的实施例可以促进表现出改进的量子性能的量子芯片的制造。因此，本发明的实施例构成了量子连接拓扑领域的具体和切实的技术改进。

本文所公开的教导是固有的几何形状，因此附图和/或绘图可以有助于理解本发明的各种实施例。在各个方面，本公开所附的附图和/或图示是示例性的、非限制性的，并且不一定按比例绘制。

图1示出了利用重-六角形物理量子位布局100实现的示例性非限制性重-六角形量子位连接拓扑的框图。如图所示，重-六角形物理量子位布局100可以包括多个量子位110-178(如图1的黑点所示)，该多个量子位可以通过多条量子位间连接总线(图1中相邻量子位之间的黑线表示)耦合在一起。如图所示，量子位110-178在各种情况下可以耦合在一起，使得它们根据重-六角形网格图案物理地安排和/或布局。换句话说，量子位110-178可以被物理地布置和/或耦合，使得它们形成四个量子位图块102-108，每个量子位图块的物理形状为六边形。再换言之，四个量子位图块102-108可以在物理意义上是六边形的，并且可以被拼合以形成重-六边形物理量子位布局100。

如图所示，在各种情况下，四个量子位片102-108中的每一个可以包括十二个量子位和十二个量子位间连接总线。具体地，量子位图块102可以由量子位110、量子位112、量子位114、量子位116、量子位118、量子位174、量子位172、量子位170、量子位168、量子位166、量子位162、以及量子位164组成。如图所示，量子位110可以被认为是量子位图块102的第一顶点，量子位114可以被认为是量子位图块102的第二顶点，量子位118可以被认为是量子位图块102的第三顶点，量子位172可以被认为是量子位图块102的第四顶点，量子位168可以被认为是量子位图块102的第五顶点，并且量子位162可以被认为是量子位图块102的第六顶点。此外，如所示出的，量子位110可以经由量子位间连接总线耦合到量子位112，量子位112可以经由量子位间连接总线耦合到量子位114，量子位114可以经由量子位间连接总线耦合到量子位116，量子位116可以经由量子位间连接总线耦合到量子位118，量子位118可以经由量子位间连接总线耦合到量子位174，量子位174可以经由量子位间连接总线耦合到量子位172，量子位172可以经由量子位间连接总线耦合到量子位170，量子位170可以经由量子位间连接总线耦合到量子位168，量子位168可以经由量子位间连接总线耦合到量子位166，量子位166可以经由量子位间连接总线耦合到量子位162，量子位162可以经由量子位间连接总线耦合到量子位164，并且量子位164可以经由量子位间连接总线耦合到量子位110。在一些情况下，所述量子位连接拓扑结构可以表示为110-112-114-116-118-174-172-170-168-166-162-164-110。

类似地，量子位图块104可以由量子位158、量子位160、量子位162、量子位166、量子位168、量子位178、量子位146、量子位148、量子位150、量子位152、量子位154、以及量子位156组成。如图所示，量子位158可以被认为是量子位图块104的第一顶点，量子位162可以被认为是量子位图块104的第二顶点，量子位168可以被认为是量子位图块104的第三顶点，量子位146可以被认为是量子位图块104的第四顶点，量子位150可以被认为是量子位图块104的第五顶点，并且量子位154可以被认为是量子位图块104的第六顶点。此外，如所示出的，量子位158可以经由量子位间连接总线耦合到量子位160，量子位160可以经由量子位间连接总线耦合到量子位162，量子位162可以经由量子位间连接总线耦合到量子位166，量子位166可以经由量子位间连接总线耦合到量子位168，量子位168可以经由量子位间连接总线耦合到量子位178，量子位178可以经由量子位间连接总线耦合到量子位146，量子位146可以经由量子位间连接总线耦合到量子位148，量子位148可以经由量子位间连接总线耦合到量子位150，量子位150可以经由量子位间连接总线耦合到量子位152，量子位152可以经由量子位间连接总线耦合到量子位154，量子位154可以经由量子位间连接总线耦合到量子位156，并且量子位156可以经由量子位连接总线耦合到量子位158。在一些情况下，该量子位连接拓扑结构可以表示为158-160-162-166-168-178-146-148-150-152-154-158。

同样，量子位图块106可以由量子位118、量子位120、量子位122、量子位124、量子位126、量子位128、量子位130、量子位132、量子位134、量子位176、量子位172、以及量子位174组成。如图所示，量子位118可以被认为是量子位图块106的第一顶点，量子位122可以被认为是量子位图块106的第二顶点，量子位126可以被认为是量子位图块106的第三顶点，量子位130可以被认为是量子位图块106的第四顶点，量子位134可以被认为是量子位图块106的第五顶点，并且量子位172可以被认为是量子位图块106的第六顶点。此外，如所示出的，量子位118可以经由量子位间连接总线耦合到量子位120，量子位120可以经由量子位间连接总线耦合到量子位122，量子位122可以经由量子位间连接总线耦合到量子位124，量子位124可以经由量子位间连接总线耦合到量子位126，量子位126可以经由量子位间连接总线耦合到量子位128，量子位128可以经由量子位间连接总线耦合到量子位130，量子位130可以经由量子位间连接总线耦合到量子位132，量子位132可以经由量子位间连接总线耦合到量子位134，量子位134可以经由量子位间连接总线耦合到量子位176，量子位176可以经由量子位间连接总线耦合到量子位172，量子位172可以经由量子位间连接总线耦合到量子位174，并且量子位174可以经由量子位连接总线耦合到量子位118。在一些情况下，该量子位连接拓扑结构可以表示为118-120-122-124-126-128-130-132-134-176-172-174-118。

类似地，量子位图块108可以由量子位168、量子位170、量子位172、量子位176、量子位134、量子位136、量子位138、量子位140、量子位142、量子位144、量子位146、以及量子位178组成。如图所示，量子位168可以被认为是量子位图块108的第一顶点，量子位172可以被认为是量子位图块108的第二顶点，量子位134可以被认为是量子位图块108的第三顶点，量子位138可以被认为是量子位图块108的第四顶点，量子位142可以被认为是量子位图块108的第五顶点，并且量子位146可以被认为是量子位图块108的第六顶点。此外，如所示出的，量子位168可以经由量子位间连接总线耦合到量子位170，量子位170可以经由量子位间连接总线耦合到量子位172，量子位172可以经由量子位间连接总线耦合到量子位176，量子位176可以经由量子位间连接总线耦合到量子位134，量子位134可以经由量子位间连接总线耦合到量子位136，量子位136可以经由量子位间连接总线耦合到量子位138，量子位138可以经由量子位间连接总线耦合到量子位140，量子位140可以经由量子位间连接总线耦合到量子位142，量子位142可以经由量子位间连接总线耦合到量子位144，量子位144可以经由量子位间连接总线耦合到量子位146，量子位146可以经由量子位间连接总线耦合到量子位178，量子位178可以经由量子位连接总线耦合到量子位168。在一些情况下，此量子位连接拓扑可表示为168-170-172-176-134-136-138-140-142-144-178-168。

如图所示，在各种情况下，重-六角形物理量子位布局100中的相邻量子位图块可以共享量子位和/或可以共享量子位间连接总线。例如，如图所示，量子位图块102可以与量子位图块104共享量子位162、量子位166、以及量子位168。此外，量子位图块102可以与量子位图块104共享将量子位162耦合至量子位166的量子位间连接总线以及将量子位166耦合至量子位168的量子位间连接总线。作为另一个例子，量子位图块102可以与量子位图块106共享量子位172、量子位174和量子位118。此外，量子位图块102可以与量子位图块106共享将量子位172耦合到量子位174的量子位间连接总线以及将量子位174耦合到量子位118的量子位间连接总线。作为又一个例子，量子位图块102可以与量子位图块108共享量子位168、量子位170、以及量子位172。此外，量子位图块102可以与量子位图块108共享将量子位168耦合到量子位170的量子位间连接总线以及将量子位170耦合到量子位172的量子位间连接总线。在不同的实施方案中，重-六角形物理量子位布局100中的任何给定量子位图块可以与重-六角形物理量子位布局100中的任何相邻量子位图块共享三个量子位和/或两个量子位间连接使用。

在不同的方面，量子位110-178可以是任何合适的类型和/或任何合适的量子位器件的组合(例如，任何合适的超导量子位器件，如电荷量子位、磁通量子位、相位量子位和/或反子(transmon)量子位，和/或任何合适的非超导量子位器件)。在各个方面，所述量子位间连接总线可以是用于将两个或更多个量子位电耦合在一起的任何合适的器件和/或器件的任何合适的组合(例如，微波谐振器、直接耦合器、电容耦合器、波导)。

在各种实施例中，如上所述，重-六角形物理量子位布局100可以呈现重-六角形量子位连接拓扑。即，量子位图块102-108中的每一个可以由十二个量子位组成，这些量子位经由十二个量子位间连接总线被耦合到闭环中，其中相邻的量子位图块可以彼此共享三个量子位和两个量子位间连接总线。如上所述，对于基于重-六角形的量子纠错码的执行，这种重-六角形量子位连接拓扑是期望的。然而，也如上所述以及如图1所示，虽然重-六角形量子位连接拓扑在拓扑意义上是理想的，但是重-六角形物理量子位布局100在物理意义上不是空间有效的(例如，如上所述，连接拓扑不同于物理布局)。具体地，在量子位图块102-108中的每一个的中间和/或内部存在许多浪费的空间。换言之，量子位图块102-108的每一个的内部区域可以被认为是量子基板(未示出)的表面区域，其可以被有效地用于支持其他量子比特和/或其他量子电路器件，但由于重-六角物理量子布局100的六边形物理排列，其实际上没有被有效地使用(例如，由于量子位图块102-108的物理六边形形状，大量的空间在每个量子位图块102-108中，并且被留下未使用和/或浪费了)。

在各个方面，本发明的各个实施例的发明人认识到，这样的浪费的空间可能是由这样的事实引起的，即量子位110-178根据六边形网格物理地定位和/或安置，并且因为量子位110-178不是根据更密集的直线网格物理地定位和/或安置(例如，量子位110-178物理地以拼合的六边形的形状布置，并且不是物理地以重-六边形物理量子位布局100中的规则和/或重复的行和列布置)。因此，本发明的各种实施例的发明人认识到，通过根据更密集的直线网格而不是更不密集的六边形网格物理地安排量子位110-178(例如，以规则的和/或重复的行和列而不是以六边形物理地安排量子位110-178)，可以消除这种空间低效。换句话说，本发明的各种实施例的发明人确定如何对量子位图块102-108进行整形，使得它们可以在直线物理网格内实现，同时仍然呈现重型六角连接拓扑。

更具体地，本发明的各种实施例的发明人确定，图2和图3中所示的特定形状的量子位图块可以被拼合在一起，以便将重-六角形连接拓扑映射到直线物理布局。

图2展示了根据在此描述的一个或多个实施例的示例性非限制性量子位图块200的框图，该量子位图块具有可以协助将重-六角形量子位连接拓扑映射到直线物理量子位布局的第一形状。如图所示，在多个方面，量子位图块200可以包括十二个量子位，这些量子位通过十二个量子位间连接总线以图2中所示的形状耦合在一起。更具体地，量子位图块200可以包括量子位202、量子位204、量子位206、量子位208、量子位210、量子位212、量子位214、量子位216、量子位218、量子位220、量子位222、以及量子位224。在一些实施例中，任何其他合适数量的量子位可以被合并到量子位图块200中。如图所示，量子位202可以通过量子位间连接总线耦合到量子位204，量子位204可以通过量子位间连接总线耦合到量子位206，量子位206可以通过量子位间连接总线耦合到量子位208，量子位208可以通过量子位间连接总线耦合到量子位210，量子位210可以通过量子位间连接总线耦合到量子位212，量子位212可以通过量子位间连接总线耦合到量子位214，量子位214可以通过量子位间连接总线耦合到量子位216，量子位216可以通过量子位间连接总线耦合到量子位218，量子位218可以通过量子位间连接总线耦合到量子位220，量子位220可以通过量子位间连接总线耦合到量子位222，量子位222可以通过量子位间连接总线耦合到量子位224，并且量子位224可以通过量子位间连接总线耦合到量子位202。在各个方面，该量子位连接拓扑可以称为202-204-206-208-210-212-214-216-218-220-222-224-202。

如图所示，在各种实施例中，量子位图块200的量子位202-224可以根据直线网格物理地定位和/或安置。具体地，在各个方面，直线网格可以由列226-234和行236-240定义，并且在各种情况下，量子位图块200的量子位202-224可以沿着列226-234和沿着行236-240物理地定位和/或安置。在各种情况下，列226-234可以有规律地间隔开来(例如，在图2的水平方向上以任何合适的规律间隔分开)，而行236-240可以有规律地间隔开来(例如，在图2的垂直方向上以任何合适的规律间隔分开)。如图所示，列226-234可以是相互平行的。类似地，行236-240可以相互平行。如图所示，列226-234可以是正交和/或垂直于行236-240。在不同的实例中，如所示出的，量子位202、量子位224、以及量子位222可以沿着列226物理地定位；量子位204、量子位218和量子位220可以沿着列228物理地定位；量子位206和量子位216可以沿着列230物理地定位；量子位208、量子位210、以及量子位214可以沿着列232物理地定位；并且量子位212可以沿着列234物理地定位。在多个方面，如所示出的，量子位202、量子位204、量子位206、以及量子位208可以沿着行236物理地定位；量子位224、量子位218、量子位216、量子位210、以及量子位212可以是沿着行238物理地定位的；并且量子位222、量子位220、以及量子位214可以沿着行240物理地定位。

在各种情况下，可以基于任何适当的设计标准来选择和/或选定将列226-234和行236-240分开的水平和/或垂直间隔。例如，在一些情况下，列226-234和行236-240可以被物理地布置成使得量子位202-224被密集地封装在一起(例如，使得量子位202-224在物理上尽可能接近在一起，而不会彼此发生不期望的量子干扰)。。量子位202-224的这种密集封装可以确保量子位图块200不跨越不必要的/过大量的表面区域(例如，与量子位图块102-108的六边形形状不同)，这可以帮助确保量子位图块200包含很少的浪费的空间和/或很少的浪费的量子芯片不动产。

注意，量子位图块200可以具有与量子位图块102-108不同的物理形状。也就是说，量子位图块200具有特定的不规则物理形状(图2中所示)，而量子位图块102-108每个都具有六边形物理形状。然而，注意，如所展示的，量子位图块200确实展现出与量子位图块102至108中的每一个相同的量子位连接拓扑(例如，再次，连接拓扑可以与物理形状/布局不同)。也就是说，量子位图块200可以包括十二个量子位，其中每个量子位被耦合到两个相邻的量子位，由此形成十二量子位闭环回路，就像量子位图块102-108中的每一个一样。如图所示，量子位图块200中的每个量子位可以被耦合到最近的相邻量子位(例如，在距该给定量子位的北、南、东、和/或西方向上最近的相邻量子位)和/或可以被耦合到下一个最近的相邻量子位(例如，在距该给定量子位的对角线方向上最近的相邻量子位)。总之，在各种情况下，量子位图块200可以被认为是重-六角形单元(例如，量子位图块200可以表现出与量子位图块102-108相同的连接拓扑，尽管不具有与量子位图块102-108相同的六角形物理形状/布局)。在各个方面，量子位图块200所呈现的特定的不规则物理形状可以被称为鸭形状(例如，量子位图块200可以被认为大致类似于倒置的鸭图形)。

图3展示了根据在此描述的一个或多个实施例的示例性非限制性量子位图块300的框图，该量子位图块具有第二形状，该形状可以协助将重-六角形量子位连接拓扑映射到直线物理量子位布局。如图所示，在多个方面，量子位图块300可以包括十二个量子位，这些量子位通过十二个量子位间连接总线以图3中所示的形状耦合在一起。更具体地，量子位图块300可以包括量子位302、量子位304、量子位306、量子位308、量子位310、量子位312、量子位314、量子位316、量子位318、量子位320、量子位322、以及量子位324。在一些实施方案中，任何其他合适数量的量子位可以被合并到量子位图块300中。如图所示，量子位302可以经由量子位间连接总线耦合到量子位304，量子位304可以经由量子位间连接总线耦合到量子位306，量子位306可以经由量子位间连接总线耦合到量子位308，量子位308可以经由量子位间连接总线耦合到量子位310，量子位310可以经由量子位间连接总线耦合到量子位312，量子位312可以经由量子位间连接总线耦合到量子位314，量子位314可以经由量子位间连接总线耦合到量子位316，量子位316可以经由量子位间连接总线耦合到量子位318，量子位318可以经由量子位间连接总线耦合到量子位320，量子位320可以经由量子位间连接总线耦合到量子位322，量子位322可以经由量子位间连接总线耦合到量子位324，量子位324可以经由量子位间连接总线耦合到量子位302。在各个方面，该量子位连接拓扑可以称为302-304-306-310-312-314-316-318-320-322-324-302。

如图所示，在不同的实施例中，量子位图块300的量子位302-324可以根据直线网格物理地定位和/或安置。具体地，在各个方面，直线网格可以由列326-332和行334-340定义，并且在各种情况下，量子位图块300的量子位302-324可以沿着列326-332和沿着行334-340物理地定位和/或安置。在各种情况下，列326-332可规则地间隔开(例如，在图3的水平方向上以任何合适的规则间隔分离)，且行334到340可规则地间隔开(例如，在图3的垂直方向上以任何合适的规则间隔分离)。如图所示，列326-332可以彼此平行。类似地，行334-340可以彼此平行。如图所示，列326-332可正交于及/或垂直于行334-340。在不同的实例中，如所示出的，量子位302、量子位324、以及量子位322可以沿着列326物理地定位；量子位304和量子位320可以沿着列328物理地定位；量子位308、量子位306、量子位316、以及量子位318可以沿着列330物理地定位；并且量子位310、量子位312、以及量子位314可以沿着列332物理地定位。在不同的方面，如所示出的，量子位308和量子位310可以沿着行334物理地定位；量子位302、量子位306、量子位312可以沿着行336物理地定位；量子位324、量子位304、量子位316、以及量子位314可以沿着行338物理地定位；并且量子位322、量子位320、以及量子位318可以沿着行340物理地定位。

在各种情况下，可基于任何合适的设计标准来选择和/或挑选将列326-332与行334-340分开的水平和/或垂直间隔。例如，在一些情况下，列326-332和行334-340可以物理地布置成使得量子位302-324密集地封装在一起(例如，使得量子位302-324物理上靠近在一起，因为它们可行地和/或实际上可以彼此不经历不希望的量子干扰)。量子位302-324的这种密集封装可以确保量子位图块300不跨越不必要的/过大量的表面区域(例如，与量子位图块102-108的六边形形状不同)，这可以帮助确保量子位图块300包含很少的浪费的空间和/或很少的浪费的量子芯片不动产。

注意，量子位图块300可以具有与量子位图块102-108不同的物理形状。也就是说，量子位图块300具有特定的不规则物理形状(图3中所示)，而量子位图块102-108每个都具有六边形物理形状。然而，注意，如所展示的，量子位图块300确实展现出与量子位图块102-108中的每一个相同的量子位连接拓扑(例如，再次，连接拓扑可以与物理形状/布局不同)。也就是说，量子位图块300可以包括十二个量子位，其中每个量子位被耦合到两个相邻的量子位，由此形成十二量子位闭环回路，就像量子位图块102-108中的每一个一样。如图所示，量子位片块300中的每个量子位可以被连接到最近的相邻量子位(例如，在距该给定量子位的北、南、东、和/或西方向上最近的相邻量子位)上和/或可以被连接到下一个最近的相邻量子位(例如，在距该给定量子位的对角线方向上最近的相邻量子位)上。总之，在各种情况下，量子位图块300可以被认为是重-六角形单元(例如，量子位图块300可以表现出与量子位图块102-108相同的连接拓扑，尽管不具有与量子位图块102-108相同的六角形物理形状/布局)。在各个方面，量子位图块300所呈现的特定的不规则物理形状可以被称为牛形状(例如，量子位图块300可以被认为大致类似于倾斜的牛图形)。

在各种实施例中，如以下附图中所示，多个量子位图块200可以与多个量子位图块300一起被拼合在直线网格中，由此形成直线物理量子位布局，该布局仍然总体上展现重-六角形量子位连接拓扑。

图4展示了根据在此描述的一个或多个实施方案的示例性非限制性量子结构400的框图，该量子结构可以协助将重-六角形量子位连接拓扑映射到直线物理量子位布局。

在各种实施方案中，量子结构400可以包括量子衬底402。在各个方面，量子衬底402可以是任何合适的量子衬底(例如，硅晶片)。在各种情况下，图4可以被认为是量子衬底402的俯视图。在各个方面，量子衬底402可以物理地支撑量子位点阵404。在各个方面，量子位点阵404可以是在量子衬底402的表面上制造的量子位的直线网格(量子位在图4中由黑点表示)。换句话说，量子位点阵404可以根据一个或多个列A-N以及一个或多个行1-13来安排。在不同的方面，量子位点阵404的量子位可以由它们的列和行指数来指定(例如，量子位A1可以是量子位点阵404中的左上量子位，量子位N1可以是量子位点阵404中的右上量子位，量子位A13可以是量子位点阵404中的左下量子位，并且量子位N13可以是量子位点阵404中的右下量子位)。

虽然图4将量子位点阵404描绘为具有182量子位，但这仅是示例性的而非限制性的。在多个方面，量子位点阵404可以具有任何适当数量的量子位(例如，量子位点阵404的不同行可以具有不同数量的量子位，和/或量子位点阵404的不同列可以具有不同数量的量子位)。尽管图4将量子位点阵404描绘为具有14列(例如，A-N)，但这仅是示例性的而非限制性的。在各种情况下，量子位点阵404可以具有任何合适数目的列。尽管图4将量子位点阵404描绘为具有13行(例如，1-13)，但这仅是示例性的而非限制性的。在各种情况下，量子位点阵404可以具有任何适当数量的行。

如在此所解释的，多个量子位图块200可以与量子位点阵404内的多个量子位图块300进行拼合。在各个方面，这种拼合可以呈现重-六角形量子位连接拓扑，同时呈现直线物理量子位布局。

图5展示了根据在此描述的一个或多个实施例的示例性非限制性量子结构500的框图，该量子结构具有量子位图块，该量子位图块可以协助将重-六角形量子位连接拓扑映射到直线物理量子位布局。

如图所示，量子位图块502可以通过在不同的量子位之间制造量子位间连接总线(在图5中由黑线表示)而在量子位点阵404内产生。例如，量子位图块502可以通过将量子位J1耦合至量子位K1、通过将量子位K1耦合至量子位L1、通过将量子位L1耦合至量子位M1、通过将量子位M1耦合至量子位M2、通过将量子位M2耦合至量子位N2、通过将量子位N2耦合至量子位M3、通过将量子位M3耦合至量子位L2、通过将量子位L2耦合至量子位K2、通过将量子位K2耦合至量子位K3、通过将量子位K3耦合至量子位J3、通过将量子位J3耦合至量子位J2、以及通过将量子位J2耦合至量子位J1来形成。在各种情况下，量子位图块502因此可以被认为具有以下量子位连接拓扑：J1-K1-L1-M1-M2-N2-M3-L2-K2-K3-J3-J2-J1。在各种情况下，如图所示，量子位图块502可以呈现量子位图块200的鸭形状。

图6展示了根据在此描述的一个或多个实施方案的示例性非限制性量子结构600的框图，该量子结构具有量子位图块，这些量子位图块可以协助将重-六角形量子位连接拓扑映射到直线物理量子位布局。

如图所示，具有量子位图块200的鸭形状的附加量子位图块可以形成在量子位点阵404中。具体地，在各种情况下，量子位图块602-606可以在量子位点阵404中制造，如通过在各种量子位之间制造量子位间连接总线所示。例如，如图所示，量子位图块602可以具有量子位连接拓扑结构G2-H2-I2-J2-J3-K3-J4-I3-H3-H4-G4-G3-G2，量子位图块604可以具有量子位连接拓扑结构D3-E3-F3-G3-G4-H4-G5-F4-E4-E5-D5-D4-D3，量子位图块606可以具有量子位连接拓扑结构A4-B4-C4-D4-D5-E5-D6-C5-B5-B6-A6-A5-A4。如图所示，在各种情况下，量子位图块502和量子位图块602可以共享量子位J2、量子位J3、以及量子位K3，和/或还可以共享将量子位J2耦合至量子位J3的量子位间连接总线以及将量子位J3耦合至量子位K3的量子位间连接总线。在各个方面，量子位图块602和量子位图块604可以共享量子位G3、量子位G4、以及量子位H4，和/或还可以共享将量子位G3耦合至量子位G4的量子位间连接总线、以及将量子位G4耦合至量子位H4的量子位间连接总线。在各种情况下，量子位图块604和量子位图块606可以共享量子位D4、量子位D5、以及量子位E5，和/或还可以共享将量子位D4耦合至量子位D5的量子位间连接总线以及将量子位D5耦合至量子位E5的量子位间连接总线。在各种情况下，如所示，量子位图块602-606可以各自呈现量子位图块200的鸭形状。

图7示出了根据本文所述的一个或多个实施例的示例性非限制性量子结构700的框图，该量子结构具有用不同形状的量子位片拼合的量子位图块，该量子位图块可以便于将重-六角形量子位连接拓扑映射到直线物理量子位布局。

如图所示，可以通过在不同的量子位之间制造量子位间连接总线在量子位点阵404内创建量子位图块702。例如，量子位图块702可以具有量子位连接拓扑I3-J4-K3-K2-L2-L3-L4-K4-K5-J5-I5-I4-I3。在各种情况下，如所示，量子位图块702和量子位图块502可以共享量子位K3、量子位K2、以及量子位L2，和/或还可以共享将量子位K3耦合至量子位K2的量子位间连接总线以及将量子位K2耦合至量子位L2的量子位间连接总线。在不同的方面，量子位图块702和量子位图块602可以共享量子位I3、量子位J4、以及量子位K3，和/或还可以共享将量子位I3耦合至量子位J4的量子位间连接总线以及将量子位J4耦合至量子位K3的量子位间连接总线。在各种情况下，如所示，量子位图块702可以展现量子位图块300的牛形。

图8展示了根据本文所述的一个或多个实施例的示例性非限制性量子结构800的框图，该量子结构具有用不同形状的量子位图块拼合的量子位图块，该量子位图块可以便于将重-六角形量子位连接拓扑映射到直线物理量子位布局。

如图所示，具有牛形量子位图块300的附加量子位图块可以形成在量子位点阵404中。具体地，在各种情况下，量子位图块802-804可以在量子位点阵404中制造，如通过在各种量子位之间制造量子位间连接总线所示。例如，如图所示，量子位图块802可以具有量子位连接拓扑F4-G5-H4-H3-I3-I4-I5-H5-H6-G6-F6-F5-F4，并且量子位图块804可以具有量子位连接拓扑C5-D6-E5-E4-F4-F5-F6-E6-E7-D7-C7-C6-C5。如图所示，在各种情况下，量子位图块802和量子位图块702可以共享量子位I3、量子位I4、以及量子位I5，和/或还可以共享将量子位I3耦合至量子位I4的量子位间连接总线、以及将量子位I4耦合至量子位I5的量子位间连接总线。在不同的方面，量子位图块802和量子位图块602可以共享量子位H4、量子位H3、以及量子位I3，和/或还可以共享将量子位H4耦合至量子位H3的量子位间连接总线以及将量子位H3耦合至量子位I3的量子位间连接总线。在各种情况下，量子位图块802和量子位图块604可以共享量子位F4、量子位G5、以及量子位H4，和/或还可以共享将量子位F4耦合至量子位G5的量子位间连接总线、以及将量子位G5耦合至量子位H4的量子位间连接总线。在各种情况下，量子位图块802和量子位图块804可以共享量子位F4、量子位F5、以及量子位F6，和/或还可以共享将量子位F4耦合至量子位F5的量子位间连接总线以及将量子位F5耦合至量子位F6的量子位间连接总线。在多个方面，量子位图块804和量子位图块604可以共享量子位E5、量子位E4、以及量子位F4，和/或还可以共享将量子位E5耦合至量子位E4的量子位间连接总线以及将量子位E4耦合至量子位F4的量子位间连接总线。在各种情况下，量子位图块804和量子位图块606可以共享量子位C5、量子位D6、以及量子位E5，和/或还可以共享将量子位C5耦合至量子位D6的量子位间连接总线以及将量子位D6耦合至量子位E5的量子位间连接总线。在各种情况下，如图所示，量子位图块802-804可以各自表现出量子位图块300的牛形形状。

总体上，如图所示，具有鸭形形状的量子位图块(例如，量子位图块502、602、604、以及606)可以与具有牛形形状的量子位图块(例如，量子位图块702、802、以及804)在量子位点阵404的直线网格内拼合。在各种情况下，此棋盘形布置图案可扩展到任何合适的尺寸，如图9中所示。

图9示出了根据本文所述的一个或多个实施例的示例性非限制性量子结构900的框图，该量子结构具有用不同形状的量子位块拼合的量子位图块，该结构可以便于将重-六角形量子位连接拓扑映射到直线物理量子位布局。

如图所示，在各种实施例中，图4-8中描绘的棋盘形布置图案可以根据需要扩展到任何适当的尺寸(例如，其可以取决于量子位点阵404的尺寸和/或大小)。在各种情况下，量子位图块902-926可以通过在各种量子位之间制造量子位间连接总线而在量子位点阵404中制造。如所示，量子位图块902-906和916-920可以呈现量子位图块200的鸭形形状，并且量子位图块908-914和922-926可以呈现量子位图块300的牛形形状。

如所示出的，具有鸭形形状的多个量子位图块(例如，量子位图块502、602-606、902-906和916-920)可以在量子位点阵404内与多个具有牛形形状的量子位点阵(例如，量子位图块702、802-804、908-914和922-926)拼合。由于量子位点阵404是根据直线网格(例如，列A-N和行1-13)安排的，具有与具有牛形形状的多个量子位图块拼合的鸭形形状的多个量子位图块可以共同地被认为展示了直线物理量子位布局(例如，构成所有这些所描绘的量子位图块的量子位是物理地定位的和/或沿着正交的行和列安置的)。

然而，如图所示，具有与具有牛形形状的多个量子位图块拼合的鸭形形状的多个量子位图块仍然共同地展现重-六角形量子位连接拓扑。这可以通过比较量子位点阵404的量子位连接拓扑与重-六角形物理量子位布局100所展现的量子位连接拓扑来验证。例如，考虑在重-六角形物理量子位布局100中的量子位图块102、104、106、以及108，并且在不失一般性的情况下考虑量子位点阵404中的量子位图块910、918、908、以及916。如以上关于图1所解释的，量子位图块102可以具有经由十二个量子位间连接总线在闭环中耦合的十二个量子位，并且可以与其相邻的相邻量子位图块中的每一个共享三个量子位(和/或两个量子位间连接总线)。也就是说，量子位图块102可以与量子位图块104共享三个量子位(例如，162、166、以及168)，量子位图块102可以与量子位图块106共享三个量子位(例如，172、174、以及118)，并且量子位图块102可以与量子位图块108共享三个量子位(例如，168、170、以及172)。类似地，如图9所示，量子位图块910可以具有经由十二个量子位间连接总线在闭环中耦合的十二个量子位，并且可以与其相邻的相邻量子位图块中的每一个共享三个量子位(和/或两个量子位间连接总线)。也就是说，量子位图块910可以与量子位图块918共享三个量子位(例如，G9、H9、以及I9)，量子位图块910可以与量子位图块908共享三个量子位(例如，J8、J7、以及J6)，并且量子位图块910可以与量子位图块916共享三个量子位(例如，I9、I8、以及J8)。

此外，如以上关于图1所解释的，量子位图块104可以具有经由十二个量子位间连接总线在闭环中耦合的十二个量子位，并且可以与其相邻的相邻量子位图块中的每一个共享三个量子位(和/或两个量子位间连接总线)。也就是说，量子位图块104可以与量子位图块102共享三个量子位(例如，162、166、以及168)，并且量子位图块104可以与量子位图块108共享三个量子位(例如，146、178、以及168)。类似地，如图9所示，量子位图块918可以具有通过十二个量子位间连接总线在闭环中耦合的十二个量子位，并且可以与其相邻的相邻量子位图块中的每一个共享三个量子位(和/或两个量子位间连接总线)。也就是说，量子位图块918可以与量子位图块910共享三个量子位(例如，G9、H9、以及I9)，并且量子位图块918可以与量子位图块916共享三个量子位(例如，J10、I10、以及I9)。

此外，如以上关于图1所解释的，量子位图块106可以具有通过十二个量子位间连接总线在闭环中耦合的十二个量子位，并且可以与其相邻的相邻量子位图块中的每一个共享三个量子位(和/或两个量子位间连接总线)。也就是说，量子位图块106可以与量子位图块102共享三个量子位(例如，172、174和118)，并且量子位图块106可以与量子位图块108共享三个量子位(例如，172、176和134)。类似地，如图9所示，量子位图块908可以具有通过十二个量子位间连接总线在闭环中耦合的十二个量子位，并且可以与它的相邻的相邻量子位图块中的每一个共享三个量子位(和/或两个量子位间连接总线)。也就是说，量子位图块908可以与量子位图块910共享三个量子位(例如，J8、J7、以及J6)，并且量子位图块908可以与量子位拼片916共享三个量子位(例如，J8、K8、以及L8)。

此外，如以上关于图1所解释的，量子位图块108可以具有经由十二个量子位间连接总线在闭环回路中耦合的十二个量子位，并且可以与其相邻的相邻量子位图块中的每一个共享三个量子位(和/或两个量子位间连接总线)。也就是说，量子位图块108可以与量子位图块104共享三个量子位(例如，146、178、以及168)，量子位图块108可以与量子位图块102共享三个量子位(例如，168、170、以及172)，并且量子位图块108可以与量子位图块106共享三个量子位(例如，172、176、以及134)。类似地，如图9所示，量子位916可以具有通过十二个量子位间连接总线在闭环回路中耦合的十二个量子位，并且可以与其相邻的相邻量子位片中的每一个共享三个量子位(和/或两个量子位间连接总线)。也就是说，量子位图块916可以与量子位图块918共享三个量子位(例如，J10、I10、和I9)，量子位图块916可以与量子位图块910共享三个量子位(例如，I9、I8、和J8)，并且量子位图块916可以与量子位图块908共享三个量子位(例如，J8、K8、和L8)。

总之，这可以意味着量子位图块910、918、908和916在拼合时可以分别在拓扑意义上对应于量子位图块102、104、106和108(例如，量子位图块910可以在拓扑上类似于量子位图块102，量子位图块918可以在拓扑上类似于量子位图块104，量子位图块908可以在拓扑上类似于量子位图块106，并且量子位图块916可以在拓扑上类似于量子位图块108)。由于量子位图块910、918、908和916分别在拓扑上类似于量子位图块102、104、106和108，并且由于量子位图块102、104、106和108共同地展现了重-六边形量子位连接拓扑，因此，量子位图块910、918、908和916也共同地展现了重-六边形量子位连接拓扑，尽管量子位图块910、918、908和916在物理上没有被成形、布局、和/或安排为六角形。此外，因为在不失一般性的情况下执行上述比较，所以可以示出，尽管没有六角形形状的量子位图块，但是图9中描绘的整个拼合的量子位图块图案共同地展现了重-六角形量子位连接拓扑。

换句话说，以上讨论表明，在各种实施例中，多个鸭形(如本文所定义的)量子位图块可以与多个牛形(如本文所定义的)量子位图块拼合以最终形成表现出重-六角形量子位连接拓扑和直线物理量子位布局两者的量子位点阵。也就是说，量子位点阵404中的量子位可以物理地安排在列A-N中以及行1-13中(例如，其构成直线物理布局)，而不是物理地安排在方拼合的六边形形状中(例如，其将构成六边形物理布局)。然而，由于鸭状量子位图块与牛状量子位图块的拼合，量子位点阵404中的量子位仍然共同地展现重-六角形量子位连接拓扑。因为量子位点阵404展现了重-六角形量子位连接拓扑，所以基于重-六角形的量子纠错码可以如所希望的那样在量子位点阵404上执行。此外，因为量子位点阵404是根据与六边形物理量子位布局相反的直线物理量子位布局而物理地构造的，量子位点阵404可以具有和/或包含较少的未使用/浪费的空间、较少的未使用/浪费的量子芯片不动产、和/或量子衬底402的较少的未使用/浪费的表面面积。因此，可以降低与量子结构900相关联的制造成本，可以更容易地控制在量子结构900内实现的量子位间连接总线的谐振频率和/或将其保持在期望的操作范围内，和/或可以降低量子结构900的寄生射频模式。

在一些情况下，可以确定量子结构900中的量子位点阵404的各种可概括特性。例如，在不同的方面中，量子位点阵404中的每个量子位图块，无论是鸭形的还是牛形的，都可以包括十二个量子位，这些量子位经由十二个量子位间连接总线以闭环方式耦合。此外，在各种情况下，量子位点阵404中的相邻量子位图块，无论是鸭形的还是牛形的，都可以彼此共享三个量子位和/或两个量子位间连接总线。此外，在各种情况下，如果量子位点阵404中的给定量子位图块完全被相邻量子位图块包围(例如，如果该给定量子位图块在量子位点阵404的内部上并且不在量子位点阵404的边缘和/或外围上)，则该给定量子位图块可以与六个量子位图块相邻。例如，如图9所示，量子位图块912被总共六个相邻量子位图块(例如，906、904、910、918、920、以及914)完全包围。相反，量子位图块914可以被认为不是完全被相邻量子位图块包围，因为量子位图块914与少于六个量子位图块相邻(例如，914仅与906、912和920相邻)。此外，在多个方面中，如果量子位点阵404中的给定量子位图块完全被相邻量子位图块包围，则该给定量子位图块可以与具有与该给定量子位图块不同的形状的四个量子位图块相邻，并且该给定量子位图块可以与具有与该给定量子位图块相同的形状的两个量子位图块相邻。例如，如图9所示，量子位图块912完全被量子位图块906、904、910、918、920、以及914围绕，并且量子位图块912具有牛形形状。如图所示，这些相邻量子位图块中的四个具有鸭形形状(例如，906、904、918、以及920)，并且这些相邻量子位图块中的两个具有牛形形状(例如，910和914)。

在各个方面，如本文所述的具有牛形量子位图块的鸭形量子位图块的拼合可以是规则的和可重复的。也就是说，在各种情况下，可以继续、扩展和/或缩放鸭状量子位图块与牛状量子位图块的拼合到量子位点阵404的任何合适的大小和/或尺寸。换句话说，本发明的各种实施方案可以促进展示重-六角形量子位连接拓扑的任何尺寸的直线性量子位网格的制造。

在不同的情况下，一旦达到所希望的网格大小和/或拼合大小，可以移动和/或去除围绕量子位点阵404周边的未使用的量子位(例如，不包括在任何量子位图块中的量子位点阵404)以便清理和/或改进边缘效率。在一些情况下，可以在量子位点阵404的边缘周围添加额外的辅助量子位。

注意，图4-9仅是示例性的而非限制性的。在各种情况下，图4-9不一定示出了制造各种量子计算部件(例如，量子位、量子位间连接总线)的确切顺序。例如，在一些情况下，在量子位间连接总线形成在量子衬底402上之前，量子位本身可以形成在量子衬底402上。在其他情况下，在量子位被形成在量子基底402上之前，可以在量子衬底402上形成量子位间连接总线和/或其他量子电路。在其他情况下，可以实施任何其他合适的制造和/或制造顺序。在各种情况下，可以实施任何合适的微制造和/或纳米制造技术来创建量子衬底402、量子位点阵404中的量子位、和/或量子位点阵404中的量子位间连接总线，这些技术产生了在此描述的拼合的量子位片(例如，沉积、蒸发、蚀刻、光刻)。

图10展示了根据在此描述的一个或多个实施例的示例性非限制性方法1000的流程图，该方法可以协助将重-六角形量子位连接拓扑映射到直线物理量子位布局。

在各种实施例中，动作1002可包括通过量子制造装置获得(例如，和/或形成)衬底(例如，402)。

在各种情况下，动作1004可以包括通过量子制造装置在衬底上形成量子位点阵(例如，404)。在各种情况下，量子位点阵可以包括具有第一形状(例如，200的鸭形形状)的一个或多个第一量子位图块(例如，502、602-606、902-906、916-920)，其拼合有具有第二形状(例如，300的牛形形状)的一个或多个第二量子位图块(例如，702、802-804、908-914、922-926)。在不同的方面，量子位点阵可以展示直线的物理布局(例如，列A-N和/或行1-13)。在各种情况下，与一个或多个第二量子位图块拼合的一个或多个第一量子位图块可以在量子位点阵的直线物理布局中形成重-六角形量子位连接拓扑。在不同的实施例中，该一个或多个第一量子位图块之一可以具有十二个量子位和十二个量子位间连接总线。类似地，在各种情况下，该一个或多个第二量子位图块之一可以具有十二个量子位和十二个量子位间连接总线。在各种情况下，重-六角形量子位连接拓扑中的相邻量子位图块可以共享三个量子位和/或两个量子位间连接总线。在各种情况下，重-六角形量子位连接拓扑中的量子位图块可以与具有与该量子位图块不同的形状的四个量子位图块相邻，并且可以与具有与该量子位图块相同的形状的两个量子位图块相邻。

以上讨论的各种实施例教导了如何可以拼合鸭状量子位图块和牛状量子位图块以形成展现重-六角形量子位连接拓扑的直线物理量子位点阵。然而，在各种情况下，可以实现其他形状以形成呈现重-六角形量子位连接拓扑的直线物理量子位点阵。例如，在多个方面中，如果两组或更多组不同形状的量子位图块被物理地成形为使得每个量子位图块处于互连量子位的闭环形式，使得相邻量子位图块共享三个量子位和两个量子位间连接，和/或使得量子位图块可以具有最多六个相邻量子位图块，则两组或更多组不同形状的量子位图块可以被拼合以形成展现重-六边形量子位连接拓扑的直线物理量子位点阵。

在各种实施方案中，一个重-六角形量子位网格可以是由多个六角形组成的量子位的网格，其中量子位位于每个六角形的顶点处，并且其中额外的量子位位于每个六角形的顶点之间的每个线段上。在各种情况下，量子纠错码可以用于提高量子计算机的保真度。在各种实例中，重-六角形代码可以是量子误差校正代码，该量子误差校正代码被设计成在拓扑上运行，其中量子位展现重-六角形连接拓扑。在电路量子电动力学中，具有重-六角形量子位连接拓扑的量子芯片(例如，量子计算芯片和/或量子处理芯片)可以用于实现用于纠错的量子纠错码。这种重-六角形量子位连接拓扑可以通过重-六角形物理量子位布局来促进。然而，重-六角形物理量子位布局可能在空间上是低效的，这可能导致制造成本增加、浪费量子芯片不动产、传输不在期望范围内的线谐振频率和/或存在寄生射频模式。

本发明的各种实施方案可以通过提供比重-六角形物理量子位布局更密集和/或空间上更有效的直线物理量子位布局来解决这些技术问题中的一个或多个，但是仍然表现出重-六角形量子位连接拓扑。在各种情况下，量子位可以被放置在量子衬底上的直线(例如，正方形、矩形、正交)网格上，并且各自表示重-六角形单元的两个几何基元量子位图块(例如，具有不同几何形状的两个基本的和/或不可消减的量子位图块)可以如在此描述的被拼合、平铺、和/或互锁。通过拼合、平铺和/或互锁这些几何基元量子位图块，可以创建任何合适大小和/或尺寸的直线物理量子位网格，其展现了重-六角形量子位连接拓扑。一旦使用图块布置了直线网格的期望尺寸，可以移动和/或去除边缘、周界和/或外围周围的量子位以清理边缘效率。在一些情况下，额外的辅助量子位可以围绕边缘、周界和/或外围添加。换句话说，在图块边缘处的悬挂量子位和/或总线可以被移动到未使用的相邻部位以进一步压缩布局。在各种情况下，直线物理量子位布局可以比重-六角形物理量子位布局更密集和/或更规则，这可以导致与量子计算系统相关联的性能益处和/或降低的成本。

为了提供用于本文所述的各种实施例的附加上下文，图11和以下讨论旨在提供其中可实现本文所述的实施例的各种实施例的合适的计算环境1100的一般描述。尽管以上在可在一个或多个计算机上运行的计算机可执行指令的一般上下文中描述了各实施例，但本领域的技术人员将认识到，各实施例也可结合其它程序模块和/或作为硬件和软件的组合来实现。

通常，程序模块包括执行特定任务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，本领域的技术人员可以理解，本发明的方法可以用其它计算机系统配置来实施，包括单处理器或多处理器计算机系统、微型计算机、大型计算机、物联网(IoT)设备、分布式计算系统、以及个人计算机、手持式计算设备、基于微处理器的或可编程消费电子产品等，其每一个都可以操作上耦合到一个或多个相关联的设备。

这里的实施例的所示实施例也可以在分布式计算环境中实践，其中某些任务由通过通信网络链接的远程处理设备执行。在分布式计算环境中，程序模块可以位于本地和远程存储器存储设备中。

计算设备通常包括各种介质，其可以包括计算机可读存储介质、机器可读存储介质和/或通信介质，这两个术语在此如下彼此不同地使用。计算机可读存储介质或机器可读存储介质可以是可由计算机访问的任何可用存储介质，并且包括易失性和非易失性介质、可移动和不可移动介质。作为示例而非限制，计算机可读存储介质或机器可读存储介质可结合用于存储诸如计算机可读或机器可读指令、程序模块、结构化数据或非结构化数据等信息的任何方法或技术来实现。

计算机可读存储介质可以包括但不限于随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、闪存或其他存储器技术、光盘只读存储器(CDROM)、数字多功能盘(DVD)、蓝光盘(BD)或其他光盘存储、磁带盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储设备、固态驱动器或其他固态存储设备、或可以用于存储期望信息的其他有形和/或非暂时性介质。就这一点而言，如应用于存储装置、存储器或计算机可读介质的本文的术语“有形”或“非暂时性”将被理解为仅排除传播暂时性信号本身作为修饰语，并且不放弃对不仅传播暂时性信号本身的所有标准存储装置、存储器或计算机可读介质的权利。

计算机可读存储介质可以由一个或多个本地或远程计算设备例如经由访问请求、查询或其他数据检索协议来访问，以便针对由介质存储的信息进行各种操作。

通信介质通常以诸如已调制数据信号等数据信号，例如载波或其它传输机制来体现计算机可读指令、数据结构、程序模块或其它结构化或非结构化数据，并包括任何信息传递或传输介质。术语“已调制数据信号”或多个信号指以在一个或多个信号中编码信息的方式设置或改变其一个或多个特征的信号。作为示例而非限制，通信介质包括有线介质，如有线网络或直接连线连接，以及无线介质，如声学、RF、红外和其它无线介质。

再次参考图11，用于实现本文描述的方面的各种实施例的示例环境1100包括计算机1102，计算机1102包括处理单元1104、系统存储器1106和系统总线1108。系统总线1108将包括但不限于系统存储器1106的系统组件耦合到处理单元1104。处理单元1104可以是各种市场上可购买的处理器中的任何一种。双微处理器和其它多处理器体系结构也可用作处理单元1104。

系统总线1108可以是若干类型的总线结构中的任一种，这些总线结构还可互连到存储器总线(带有或不带有存储器控制器)、外围总线、以及使用各类市场上可购买到的总线体系结构中的任一种的局部总线。系统存储器1106包括ROM 1110和RAM 1112。基本输入/输出系统(BIOS)可以存储在诸如ROM、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、EEPROM之类的非易失性存储器中，其中BIOS包含帮助诸如在启动期间在计算机1102内的元件之间传递信息的基本例程。RAM 1112还可以包括诸如静态RAM之类的高速RAM，用于高速缓存数据。

计算机1102还包括内部硬盘驱动器(HDD)1114(例如，EIDE、SATA)、一个或多个外部存储设备1116(例如，磁软盘驱动器(FDD)1116、记忆棒或闪存驱动器读取器、存储卡读取器等)以及驱动器1120，例如，诸如固态驱动器、光盘驱动器，其可以从诸如CD-ROM盘、DVD、BD等的盘1122读取或写入。或者，如果涉及固态驱动器，则不包括磁盘1122，除非是分开的。虽然内部HDD 1114被示出为位于计算机1102内，但是内部HDD 1114还可以被配置为在合适的机箱(未示出)中外部使用。另外，虽然在环境1100中未示出，但是除了HDD 1114之外或者代替其，可以使用固态驱动器(SSD)。HDD 1114、外部存储设备1116和驱动器1120可以分别通过HDD接口1124、外部存储接口1126和驱动器接口1128连接到系统总线1108。用于外部驱动器实现的接口1124可以包括通用串行总线(USB)和电气与电子工程师协会(IEEE)1394接口技术中的至少一种或两者。其它外部驱动器连接技术在本文描述的实施例的考虑范围内。

驱动器及其相关联的计算机可读存储介质提供数据、数据结构、计算机可执行指令等的非易失性存储。对于计算机1102，驱动器和存储介质容纳以适当的数字格式的任何数据的存储。尽管以上对计算机可读存储介质的描述涉及相应类型的存储设备，但本领域的技术人员应当理解，计算机可读的其它类型的存储介质，无论是当前存在的还是将来开发的，也可在示例操作环境中使用，并且此外，任何这样的存储介质可包含用于执行此处所描述的方法的计算机可执行指令。

多个程序模块可被存储在驱动器和RAM 1112中，包括操作系统1130、一个或多个应用程序1132、其它程序模块1134和程序数据1136。操作系统、应用程序、模块和/或数据的全部或部分也可被缓存在RAM 1112中。这里描述的系统和方法可以利用各种商业上可获得的操作系统或操作系统的组合来实现。

计算机1102可以可选地包括仿真技术。例如，系统管理程序(未示出)或其它中介可以为操作系统1130仿真硬件环境，并且所仿真的硬件可以可选地不同于图11所示的硬件，在这样的实施例中，操作系统1130可以包括在计算机1102上托管的多个VM中的一个虚拟机(VM)。此外，操作系统1130可以提供运行时环境，例如Java运行时环境等。NET框架，用于应用程序1132。运行时环境是允许应用1132在包括运行时环境的任何操作系统上运行的一致执行环境。类似地，操作系统1130可以支持容器，并且应用1132可以是容器的形式，其是包括例如代码、运行时、系统工具、系统库和用于应用的设置的轻量级、独立的、可执行的软件包。

此外，计算机1102可以用安全模块来启用，诸如可信处理模块(TPM)。例如，对于TPM，引导组件在引导组件的时间上散列下一个，并且在加载下一个引导组件之前等待结果与安全值的匹配。该过程可以在计算机1102的代码执行栈中的任何层发生，例如，应用在应用执行级或操作系统(OS)内核级，从而在任何代码执行级实现安全性。

用户可以通过一个或多个有线/无线输入设备，例如键盘1138、触摸屏1140和诸如鼠标1142等指向性设备，将命令和信息输入到计算机1102中。其它输入设备(未示出)可包括话筒、红外(IR)遥控器、射频(RF)遥控器、或其它遥控器、操纵杆、虚拟现实控制器和/或虚拟现实头戴式耳机、游戏垫、指示笔、图像输入设备(例如，相机)、姿势传感器输入设备、视觉移动传感器输入设备、情绪或面部检测设备、生物测定输入设备(例如，指纹或虹膜扫描仪)等。这些和其它输入设备通常通过可耦合到系统总线1108的输入设备接口1144连接到处理单元1104，但也可通过其它接口连接，如并行端口、IEEE 1394串行端口、游戏端口、USB端口、IR接口、

接口等。

监视器1146或其它类型的显示设备也可经由诸如视频适配器1148等接口连接到系统总线1108。除了监视器1146之外，计算机通常包括其它外围输出设备(未示出)，诸如扬声器、打印机等。

计算机1102可以使用经由有线和/或无线通信到一个或多个远程计算机(诸如远程计算机1150)的逻辑连接在网络化环境中操作。远程计算机1150可以是工作站、服务器计算机、路由器、个人计算机、便携式计算机、基于微处理器的娱乐设备、对等设备或其它常见的网络节点，并且通常包括相对于计算机1102描述的许多或所有元件，但为了简明起见仅示出了存储器/存储设备1152。所描绘的逻辑连接包括到局域网(LAN)1154和/或更大的网络，例如广域网(WAN)1156的有线/无线连接。这样的LAN和WAN联网环境在办公室和公司中是常见的，并且促进了诸如内联网等企业范围计算机网络，所有这些都可连接到例如因特网等全球通信网络。

当用于LAN网络环境中时，计算机1102可通过有线和/或无线通信网络接口或适配器1158连接到局域网1154。适配器1158可便于与LAN 1154的有线或无线通信，该LAN还可包括设置在其上的无线接入点(AP)，用于以无线模式与适配器1158通信。

当在WAN网络环境中使用时，计算机1102可包括调制解调器1160，或可通过其它装置连接到WAN 1156上的通信服务器，以便通过WAN 1156，诸如通过因特网，建立通信。可以是内置或外置以及有线或无线设备的调制解调器1160可以经由输入设备接口1144连接到系统总线1108。在网络化环境中，相对于计算机1102或其部分描述的程序模块可被存储在远程存储器/存储设备1152中。可以理解，所示的网络连接是示例，并且可以使用在计算机之间建立通信链路的其它手段。

当在LAN或WAN联网环境中使用时，计算机1102可访问云存储系统或其他基于网络的存储系统，作为如上所述的外部存储设备1116的补充或替代，诸如但不限于提供信息的存储或处理的一个或多个方面的网络虚拟机。通常，计算机1102和云存储系统之间的连接可以例如分别通过适配器1158或调制解调器1160在LAN 1154或WAN 1156上建立。在将计算机1102连接到相关联的云存储系统时，外部存储接口1126可以在适配器1158和/或调制解调器1160的帮助下，如同管理由云存储系统提供的存储一样管理由云存储系统提供的存储，如同管理其他类型的外部存储一样。例如，外部存储接口1126可以被配置为提供对云存储源的访问，就像这些源被物理地连接到计算机1102一样。

计算机1102可以可操作以与操作上设置在无线通信中的任何无线设备或实体通信，例如打印机、扫描仪、台式和/或便携式计算机、便携式数据助理、通信卫星、与无线可检测标签相关联的任何设备或位置(例如，电话亭、报亭、商店货架等)以及电话。这可以包括无线保真(Wi-Fi)和

技术。因此，通信可以是如常规网络的预定义结构，或者仅仅是至少两个设备之间的临时通信。

本发明可以是任何可能的技术细节集成水平的系统、方法、装置和/或计算机程序产品。计算机程序产品可以包括其上具有计算机可读程序指令的计算机可读存储介质(或多个介质)，用于使处理器执行本发明的各方面。计算机可读存储介质可以是能够保留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可以是例如但不限于电子存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或前述的任何合适的组合。计算机可读存储介质的更具体示例的非穷举列表还可以包括以下：便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或闪存)、静态随机存取存储器(SRAM)、便携式光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能盘(DVD)、记忆棒、软盘、诸如上面记录有指令的打孔卡或凹槽中的凸起结构的机械编码装置，以及上述的任何适当组合。如本文所使用的计算机可读存储介质不应被解释为暂时性信号本身，诸如无线电波或其他自由传播的电磁波、通过波导或其他传输介质传播的电磁波(例如，通过光纤线缆的光脉冲)、或通过导线传输的电信号。

本文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，或者经由网络，例如因特网、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，并转发该计算机可读程序指令以存储在相应计算/处理设备内的计算机可读存储介质中。用于执行本发明的操作的计算机可读程序指令可以是汇编指令、指令集架构(ISA)指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、集成电路的配置数据，或者以(包括面向对象的编程语言(例如Smalltalk、C++等)和过程编程语言(例如“C”编程语言或类似的编程语言)一种或多种编程语言的任何组合编写的源代码或目标代码。计算机可读程序指令可以完全在用户的计算机上执行，部分在用户的计算机上执行，作为独立的软件包执行，部分在用户的计算机上并且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。在后一种情况下，远程计算机可以通过任何类型的网络连接到用户的计算机，包括局域网(LAN))或广域网(WAN)，或者可以连接到外部计算机(例如，使用因特网服务提供商通过因特网)。在一些实施例中，为了执行本发明的各方面，包括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)的电子电路可以通过利用计算机可读程序指令的状态信息来执行计算机可读程序指令以使电子电路个性化。

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/或框图描述本发明的各方面。将理解，流程图和/或框图的每个框以及流程图和/或框图中的框的组合可以由计算机可读程序指令来实现。这些计算机可读程序指令可以被提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器以产生机器，使得经由计算机或其他可编程数据处理装置的处理器执行的指令创建用于实现流程图和/或框图的一个或多个框中指定的功能/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，其可以引导计算机、可编程数据处理装置和/或其他设备以特定方式工作，使得其中存储有指令的计算机可读存储介质包括制品，该制品包括实现流程图和/或框图的一个或多个框中指定的功能/动作的各方面的指令。计算机可读程序指令还可以被加载到计算机、其他可编程数据处理装置或其他设备上，以使得在计算机、其他可编程装置或其他设备上执行一系列操作动作，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/或框图的一个或多个框中指定的功能/动作。

附图中的流程图和框图示出了根据本发明的各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个框可以表示指令的模块、段或部分，其包括用于实现指定的逻辑功能的一个或多个可执行指令。在一些替代实施方案中，框中所注明的功能可不按图中所注明的次序发生。例如，连续示出的两个框实际上可以基本上同时执行，或者这些框有时可以以相反的顺序执行，这取决于所涉及的功能。还将注意，框图和/或流程图图示的每个框以及框图和/或流程图图示中的框的组合可以由执行指定功能或动作或执行专用硬件和计算机指令的组合的专用的基于硬件的系统来实现。

尽管以上在运行在一个和/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本主题，但是本领域的技术人员将认识到，本公开也可以结合其它程序模块来实现或可以结合其它程序模块来实现。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，本领域的技术人员可以理解，本发明的计算机实现的方法可以用其它计算机系统配置来实施，包括单处理器或多处理器计算机系统、小型计算设备、大型计算机、以及计算机、手持式计算设备(例如，PDA、电话)、基于微处理器的或可编程的消费或工业电子产品等。所示的各方面也可以在其中任务由通过通信网络链接的远程处理设备执行的分布式计算环境中实践。然而，本公开的一些方面，如果不是所有方面，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存储器存储设备中。

如本申请中所使用的，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的实体或与具有一个或多个特定功能的操作机器相关的实体。这里公开的实体可以是硬件、硬件和软件的组合、软件、或执行中的软件。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进程和/或执行的线程内，并且组件可以位于一个计算机上和/或分布在两个或更多计算机之间。在另一示例中，相应组件可从其上存储有各种数据结构的各种计算机可读介质执行。这些组件可以经由本地和/或远程进程进行通信，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，该组件经由该信号与本地系统、分布式系统中的另一个组件进行交互和/或通过诸如因特网之类的网络与其它系统进行交互)。作为另一个示例，组件可以是具有由电气或电子电路操作的机械部件提供的特定功能的装置，该电气或电子电路由处理器执行的软件或固件应用程序操作。在这种情况下，处理器可以在装置的内部或外部，并且可以执行软件或固件应用的至少一部分。作为又一示例，组件可以是通过电子组件而不是机械部件来提供特定功能的装置，其中电子组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组件的功能的软件或固件。在一方面，组件可经由虚拟机来仿真电子组件，例如在云计算系统内。

此外，术语“或”旨在表示包含性的“或”而不是排他性的“或”。也就是说，除非另外指定，或者从上下文中清楚，否则“X采用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采用B；或者X采用A和B两者，则在任何前述实例下都满足“X采用A或B”。此外，除非另外指定或从上下文中清楚是指单数形式，否则如在本说明书和附图中使用的冠词“一”和“一个”一般应被解释为表示“一个或多个”。如本文所使用的，术语“示例”和/或“示例性的”用于表示用作示例、实例或说明。为了避免疑惑，本文公开的主题不受这些示例限制。此外，本文中描述为“示例”和/或“示例性”的任何方面或设计不一定被解释为比其它方面或设计优选或有利，也不意味着排除本领域普通技术人员已知的等效示例性结构和技术。

如在本说明书中所采用的，术语“处理器”可以指基本上任何计算处理单元或设备，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；平行平台；以及具有分布式共享存储器的并行平台。另外，处理器可以指被设计为执行本文描述的功能的集成电路、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)、复杂可编程逻辑器件(CPLD)、离散门或晶体管逻辑、分立硬件组件或其任意组合。此外，处理器可以采用纳米级架构，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。处理器也可以实现为计算处理单元的组合。在本公开中，诸如“存储”、“存储器”、“数据存储”、“数据库”以及与组件的操作和功能相关的基本上任何其他信息存储组件之类的术语被用来指代“存储器组件”、在存储器“中体现的实体或包括存储器的组件。应了解，本文所描述的存储器和/或存储器组件可为易失性存储器或非易失性存储器，或可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)，易失性存储器可包括RAM，RAM可用作外部高速缓存存储器，例如作为说明而非限制，RAM可以许多形式获得，诸如同步RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双倍数据率(DDR SDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路DRAM(SLDRAM)、直接Rambus RAM(DRRAM)、直接Rambus动态RAM(DRDRAM)和Rambus动态RAM(RDRAM)。

以上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个可想到的组合，但是本领域的普通技术人员可以认识到，本公开的许多进一步的组合和置换是可能的。此外，就在详细描述、权利要求书、附录和附图中使用术语“包括”、“具有”、“拥有”等来说，这些术语旨在以与术语“包含”在权利要求书中用作过渡词时所解释的类似的方式为包含性的。

已经出于说明的目的呈现了对各种实施例的描述，但是不旨在是穷举的或限于所公开的实施例。在不背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的普通技术人员将是显而易见的。选择本文所使用的术语以最好地解释实施例的原理、实际应用或对市场上存在的技术改进，或使本领域的其他普通技术人员能够理解本文所公开的实施例。

Claims (28)

1.一种器件，其包括：

在衬底上的量子位点阵(404)，所述量子位点阵包括具有第一形状的一个或多个第一量子位图块(502、602-606，902-906，916-920)，所述第一量子位图块与具有第二形状的一个或多个第二量子位图块(702，802-804，908-914，922-926)拼合。

2.根据权利要求1所述的器件，其中所述量子位点阵呈现直线物理布局。

3.根据权利要求2所述的器件，

其中与所述一个或多个第二量子位图块拼合的所述一个或多个第一量子位图块在所述量子位点阵的所述直线物理布局中形成重-六角形量子位连接拓扑。

4.根据权利要求3所述的器件，其中，所述一个或多个第一量子位图块中的一个具有十二个量子位(202-224)和十二个量子位间连接总线，并且其中，所述一个或多个第二量子位图块中的一个具有十二个量子位(302-324)和十二个量子位间连接总线。

5.根据权利要求4所述的器件，其中所述重-六角六角形量子位连接拓扑中的相邻量子位图块共享三个量子位。

6.根据权利要求5所述的器件，其中所述重-六角形量子位连接拓扑中的量子位图块与具有与所述量子位图块不同的形状的四个量子位图块相邻，并且与具有与所述量子位图块相同的形状的两个量子位图块相邻。

7.根据权利要求6所述的器件，其中，所述一个或多个第一量子位图块的所述第一形状被图示如下：

其中，点代表量子位，并且其中，线表示量子位间连接总线。

8.根据权利要求6所述的器件，其中，所述一个或多个第一量子位图块((502、602-606，902-906，916-920)中的量子位图块(200)包括第一量子位(202)、第二量子位(204)、第三量子位(206)、第四量子位(208)、第五量子位(210)、第六量子位(212)、第七量子位(214)、第八量子位(216)、第九量子位(218)、第十量子位(220)、第十一个量子位(222)和第十二个量子位(224)，其中所述第一量子位(202)经由量子位间连接总线耦合到所述第二量子位(204)，所述第二量子位(204)经由量子位间连接总线耦合到所述第三量子位(206)，所述第三量子位(206)经由量子位间连接总线耦合到所述第四量子位(208)，所述第四量子位(208)经由量子位间连接总线耦合到所述第五量子位(210)，所述第五量子位(210)经由量子位间连接总线耦合到所述第六量子位(212)，所述第六量子位(212)经由量子位间连接总线耦合到所述第七量子位(214)，所述第七量子位(214)经由量子位间连接总线耦合到所述第八量子位(216)，所述第八量子位(216)经由量子位间连接总线耦合到所述第九量子位(218)，所述第九量子位(218)经由量子位间连接总线耦合到所述第十量子位(220)，所述第十量子位(220)经由量子位间连接总线耦合到所述第十一量子位(222)，所述第十一量子位(222)经由量子位间连接总线耦合到所述第十二量子位(224)，并且所述第十二量子位(224)经由量子位间连接总线耦合到所述第一量子位(202)；其中，所述量子位图块(200)的所述量子位(202-224)根据直线网格被物理地放置和/或定位，其中，所述直线网格由列(226-234)和行(236-240)限定，并且其中，所述第一量子位(202)、所述第十二量子位(224)和所述第十一量子位(222)沿着第一列(226)物理地定位；所述第二量子位(204)、所述第九量子位(218)以及所述第十量子位(220)沿着第二列(228)物理地定位；所述第三量子位(206)和所述第八量子位(216)沿着第三列(230)物理地定位；所述第四量子位(208)、所述第五量子位(210)、以及所述第七量子位(214)沿着第四列(232)物理地定位；并且所述第六量子位(212)沿着所述第五列(234)物理地定位，其中所述第一量子位(202)、所述第二量子位(204)、所述第三量子位(206)以及所述第四量子位(208)沿着第一行(236)物理地定位；所述第十二量子位(224)、所述第九量子位(218)、所述第八量子位(216)、所述第五量子位(210)、以及所述第六量子位(212)沿着第二行(238)物理地定位；并且所述第十一量子位(222)、所述第十量子位(220)、以及所述第七量子位(214)沿着第三行(240)物理地定位。

9.根据权利要求7所述的器件，其中，所述一个或多个第二量子位图块的所述第二形状被图示如下：

其中，点代表量子位，并且其中，线表示量子位间连接总线。

10.根据权利要求8所述的器件，其中，所述一个或多个第二量子位图块(702、802-804,908-914,922-926)中的量子位图块(300)包括第一量子位(302)、第二量子位(304)、第三量子位(306)、第四量子位(308)、第五量子位(310)、第六量子位(312)、第七量子位(314)、第八量子位(316)、第九量子位(318)、第十量子位(320)、第十一量子位(322)和第十二量子位(324)，其中所述第一量子位(302)经由量子位间连接总线耦合到所述第二量子位(304)，所述第二量子位(304)经由量子位间连接总线耦合到所述第三量子位(306)，所述第三量子位(306)经由量子位间连接总线耦合到所述第四量子位(308)，所述第四量子位(308)经由量子位间连接总线耦合到所述第五量子位(310)，所述第五量子位(310)经由量子位间连接总线耦合到所述第六量子位(312)，所述第六量子位(312)经由量子位间连接总线耦合到所述第七量子位(314)，所述第七量子位(314)经由量子位间连接总线耦合到所述第八量子位(316)，所述第八量子位(316)经由量子位间连接总线耦合到所述第九量子位(318)，所述第九量子位(318)经由量子位间连接总线耦合到所述第十量子位(320)，所述第十量子位(320)经由量子位间连接总线耦合到所述第十一量子位(322)，所述第十一量子位(322)经由量子位间连接总线耦合到所述第十二量子位(324)，并且所述第十二量子位(324)经由量子位间连接总线耦合到所述第一量子位(302)，其中所述量子位图块(300)的量子位(302-324)按照直角网格进行物理定位和/或安置，其中所述直角网格由列(326-332)和行(334-340)定义，并且其中所述第一量子位(302)、所述第二量子位(324)和所述第十一量子位(322)沿着第一列(326)物理定位；所述第二量子位(304)和所述第十量子位(320)沿着第二列(328)物理地定位；所述第四量子位(308)、所述第三量子位(306)、所述第八量子位(316)以及所述第九量子位(318)沿着第三列(330)物理地定位；并且所述第五量子位(310)、所述第六量子位(312)、以及所述第七量子位(314)沿着第四列(332)物理地定位，其中所述第四量子位(308)和所述第五量子位(310)沿着第一行(334)物理地定位；所述第一量子位(302)、所述第三量子位(306)、所述第六量子位(312)沿着第二行(336)物理地定位；所述第十二量子位(324)、所述第二量子位(304)、所述第八量子位(316)、以及所述第七量子位(314)沿着第三行(338)物理地定位；并且所述第十一量子位(322)、所述第十量子位(320)以及所述第九量子位(318)沿着第四行(340)物理地定位。

11.一种方法，包括：

在衬底上形成量子位点阵(404)，所述量子位点阵包括具有第一形状的一个或多个第一量子位图块(502、602-606、902-906、916-920)，所述第一量子位图块与具有第二形状的一个或多个第二量子位图块(702、802-804、908-914、922-926)拼合。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述量子位点阵呈现直线物理布局。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，与所述一个或多个第二量子位拼片拼合的所述一个或多个第一量子位图块在所述量子位点阵的所述直线物理布局中形成重-六角形量子位连接拓扑。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述一个或多个第一量子位图块中的一个具有十二个量子位(202-224)和十二个量子位间连接总线，并且其中，所述一个或多个第二量子位图块中的一个具有十二个量子位(302-324)和十二个量子位间连接总线。

15.根据权利要求14所述的方法，其中所述重-六角形量子位连接拓扑中的相邻量子位图块共享三个量子位。

16.根据权利要求15所述的方法，其中所述重-六角形量子位连接拓扑中的量子位图块与具有与所述量子位图块不同的形状的四个量子位图块相邻，并且与具有与所述量子位图块相同的形状的两个量子位图块相邻。

17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述一个或多个第一量子位图块的所述第一形状被图示如下：

其中，点代表量子位，并且其中，线表示量子位间连接总线。

18.根据权利要求16所述的方法，其中，所述一个或多个第一量子位图块(502、602-606，902-906，916-920)中的量子位图块(200)包括第一量子位(202)、第二量子位(204)、第三量子位(206)、第四量子位(208)、第五量子位(210)、第六量子位(212)、第七量子位(214)、第八量子位(216)、第九量子位(218)、第十量子位(220)、第十一量子位(222)和第十二量子位(224)，其中所述第一量子位(202)经由量子位间连接总线耦合到所述第二量子位(204)，所述第二量子位(204)经由量子位间连接总线耦合到所述第三量子位(206)，所述第三量子位(206)经由量子位间连接总线耦合到所述第四量子位(208)，所述第四量子位(208)经由量子位间连接总线耦合到所述第五量子位(210)，所述第五量子位(210)经由量子位间连接总线耦合到所述第六量子位(212)，所述第六量子位(212)经由量子位间连接总线耦合到所述第七量子位(214)，所述第七量子位(214)经由量子位间连接总线耦合到所述第八量子位(216)，所述第八量子位(216)经由量子位间连接总线耦合到所述第九量子位(218)，所述第九量子位(218)经由量子位间连接总线耦合到所述第十量子位(220)，所述第十量子位(220)经由量子位间连接总线耦合到所述第十一量子位(222)，所述第十一量子位(222)经由量子位间连接总线耦合到所述第十二量子位(224)，并且所述第十二量子位(224)经由量子位间连接总线耦合到所述第一量子位(202)；其中，所述量子位图块(200)的所述量子位(202-224)根据直线网格被物理地定位和/或安置，其中，所述直线网格由列(226-234)和行(236-240)限定，并且其中，所述第一量子位(202)、所述第十二量子位(224)和所述第十一量子位(222)沿着第一列(226)被物理地定位；所述第二量子位(204)、所述第九量子位(218)以及所述第十量子位(220)沿着第二列(228)物理地定位；所述第三量子位(206)和所述第八量子位(216)沿着第三列(230)物理地定位；所述第四量子位(208)、所述第五量子位(210)、以及所述第七量子位(214)沿着第四列(232)物理地定位；并且所述第六量子位(212)沿着所述第五列(234)物理地定位，其中所述第一量子位(202)、所述第二量子位(204)、所述第三量子位(206)以及所述第四量子位(208)沿着第一行(236)物理地定位；所述第十二量子位(224)、所述第九量子位(218)、所述第八量子位(216)、所述第五量子位(210)、以及所述第六量子位(212)沿着第二行(238)物理地定位；并且所述第十一量子位(222)、所述第十量子位(220)、以及所述第七量子位(214)沿着第三行(240)物理地定位。

19.根据权利要求17所述的方法，其中，所述一个或多个第二量子位图块的所述第二形状被图示如下：

其中，点代表量子位，并且其中，线表示量子位间连接总线。

20.根据权利要求18所述的方法，其中，所述一个或多个第二量子位图块(702、802-804,908-914,922-926)中的量子位图块(300)包括第一量子位(302)、第二量子位(304)、第三量子位(306)、第四量子位(308)、第五量子位(310)、第六量子位(312)、第七量子位(314)、第八量子位(316)、第九量子位(318)、第十量子位(320)、第十一量子位(322)和第十二量子位(324)，其中所述第一量子位(302)经由量子位间连接总线耦合到所述第二量子位(304)，所述第二量子位(304)经由量子位间连接总线耦合到所述第三量子位(306)，所述第三量子位(306)经由量子位间连接总线耦合到所述第四量子位(308)，所述第四量子位(308)经由量子位间连接总线耦合到所述第五量子位(310)，所述第五量子位(310)经由量子位间连接总线耦合到所述第六量子位(312)，所述第六量子位(312)经由量子位间连接总线耦合到所述第七量子位(314)，所述第七量子位(314)经由量子位间连接总线耦合到所述第八量子位(316)，所述第八量子位(316)经由量子位间连接总线耦合到所述第九量子位(318)，所述第九量子位(318)经由量子位间连接总线耦合到所述第十量子位(320)，所述第十量子位(320)经由量子位间连接总线耦合到所述第十一量子位(322)，所述第十一量子位(322)经由量子位间连接总线耦合到所述第十二量子位(324)，并且所述第十二量子位(324)经由量子位间连接总线耦合到所述第一量子位(302)，其中所述量子位图块(300)的量子位(302--324)按照直角网格进行物理定位和/或安置，其中所述直角网格由列(326-332)和行(334-340)定义，并且其中所述第一量子位(302)、所述第二量子位(324)和所述第十一量子位(322)沿着第一列(326)物理定位；所述第二量子位(304)和所述第十量子位(320)沿着第二列(328)物理地定位；所述第四量子位(308)、所述第三量子位(306)、所述第八量子位(316)以及所述第九量子位(318)沿着第三列(330)物理地定位；并且所述第五量子位(310)、所述第六量子位(312)、以及所述第七量子位(314)沿着第四列(332)物理地定位，其中所述第四量子位(308)和所述第五量子位(310)沿着第一行(334)物理地定位；所述第一量子位(302)、所述第三量子位(306)、所述第六量子位(312)沿着第二行(336)物理地定位；所述第十二量子位(324)、所述第二量子位(304)、所述第八量子位(316)、以及所述第七量子位(314)沿着第三行(338)物理地定位；并且所述第十一量子位(322)、所述第十量子位(320)、以及所述第九量子位(318)沿着第四行(340)物理地定位。

21.一种装置，包括：

在衬底上的量子位阵列，所述量子位阵列展现直线物理量子位布置，并且所述量子位阵列包括具有第一形状的多个第一量子位图块，所述多个第一量子位图块与具有第二形状的多个第二量子位图块拼合。

22.根据权利要求21所述的装置，其中与所述多个第二量子位图块拼合的所述多个第一量子位图块在所述量子位阵列的所述直线物理量子位布置中形成重-六角形量子位连接拓扑。

23.根据权利要求22所述的装置，其中所述多个第一量子位图块的所述第一形状被图示如下：

其中，点代表量子位，并且其中，线表示量子位间连接总线。

24.根据权利要求22所述的装置，其中，所述一个或多个第一量子位图块(502、602-606，902-906，916-920)中的量子位图块(200)包括第一量子位(202)、第二量子位(204)、第三量子位(206)、第四量子位(208)、第五量子位(210)、第六量子位(212)、第七量子位(214)、第八量子位(216)、第九量子位(218)、第十量子位(220)、第十一量子位(222)和第十二量子位(224)，其中所述第一量子位(202)经由量子位间连接总线耦合到所述第二量子位(204)，所述第二量子位(204)经由量子位间连接总线耦合到所述第三量子位(206)，所述第三量子位(206)经由量子位间连接总线耦合到所述第四量子位(208)，所述第四量子位(208)经由量子位间连接总线耦合到所述第五量子位(210)，所述第五量子位(210)经由量子位间连接总线耦合到所述第六量子位(212)，所述第六量子位(212)经由量子位间连接总线耦合到所述第七量子位(214)，所述第七量子位(214)经由量子位间连接总线耦合到所述第八量子位(216)，所述第八量子位(216)经由量子位间连接总线耦合到所述第九量子位(218)，所述第九量子位(218)经由量子位间连接总线耦合到所述第十量子位(220)，所述第十量子位(220)经由量子位间连接总线耦合到所述第十一量子位(222)，所述第十一量子位(222)经由量子位间连接总线耦合到所述第十二量子位(224)，并且所述第十二量子位(224)经由量子位间连接总线耦合到所述第一量子位(202)；其中，所述量子位图块(200)的所述量子位(202-224)根据直线网格被物理地定位和/或安置，其中，所述直线网格由列(226-234)和行(236-240)限定，并且其中，所述第一量子位(202)、所述第十二量子位(224)和所述第十一量子位(222)沿着第一列(226)被物理地定位；所述第二量子位(204)、所述第九量子位(218)以及所述第十量子位(220)沿着第二列(228)物理地定位；所述第三量子位(206)和所述第八量子位(216)沿着第三列(230)物理地定位；所述第四量子位(208)、所述第五量子位(210)、以及所述第七量子位(214)沿着第四列(232)物理地定位；并且所述第六量子位(212)沿着所述第五列(234)物理地定位，其中所述第一量子位(202)、所述第二量子位(204)、所述第三量子位(206)以及所述第四量子位(208)沿着第一行(236)物理地定位；所述第十二量子位(224)、所述第九量子位(218)、所述第八量子位(216)、所述第五量子位(210)、以及所述第六量子位(212)沿着第二行(238)物理地定位；并且所述第十一量子位(222)、所述第十量子位(220)、以及所述第七量子位(214)沿着第三行(240)物理地定位。

25.根据权利要求22所述的装置，其中，所述一个或多个第一量子位模块(502、602-606，902-906，916-920)中的量子位图块(200)包括第一量子位(202)、第二量子位(204)、第三量子位(206)、第四量子位(208)、第五量子位(210)、第六量子位(212)、第七量子位(214)、第八量子位(216)、第九量子位(218)、第十量子位(220)、第十一量子位(222)和第十二量子位(224)、所述第一量子位(202)与所述第二量子位(204)之间的第一耦合、所述第二量子位(204)与所述第三量子位(206)之间的第二耦合、所述第三量子位(206)与所述第四量子(208)之间的第三耦合、所述第四量子位(208)与所述第五量子位(210)之间的第四耦合、所述第五量子位(210)与所述第六量子位(212)之间的第五耦合、所述第六量子位(212)与所述第七量子位(214)之间的第六耦合、所述第七量子位(214)与所述第八量子位(216)之间的第七耦合、所述第八量子位(216)与所述第九量子位(218)之间的第八耦合、在所述第九量子位(218)与所述第十量子位(220)之间的第九耦合、在所述第十量子位(220)与所述第十一量子位(222)之间的第十耦合、在所述第十一量子位(222)与所述第十二量子位(224)之间的第十一耦合、在所述第十二量子位(224)与所述第一量子位(202)之间的第十二耦合；其中所述第一耦合与所述第二耦合基本上是线性的，其中所述第二耦合与所述第三耦合基本上是线性的，其中所述第三耦合与所述第四耦合基本上正交，其中所述第四耦合与所述第五耦合基本上正交，所述第五耦合和所述第六耦合被布置成锐角，其中所述第六耦合与所述第七耦合基本上正交，其中所述第七耦合和所述第八耦合被布置成钝角，其中所述第八耦合与所述第九耦合基本上正交，其中所述第九耦合与所述第十耦合基本上正交，其中所述第十耦合与所述第十一耦合基本上正交，其中所述第十一耦合与所述第十二耦合基本上是线性的，并且其中所述第十二耦合与所述第一耦合基本上正交。

26.根据权利要求23所述的装置，其中所述多个第二量子位图块的所述第二形状被图示如下：

其中，点代表量子位，并且其中，线表示量子位间连接总线。

27.根据权利要求24所述的装置，其中，所述一个或多个第二量子位图块(702、802-804,908-914,922-926)中的量子位图块(300)包括第一量子位(302)、第二量子位(304)、第三量子位(306)、第四量子位(308)、第五量子位(310)、第六量子位(312)、第七量子位(314)、第八量子位(316)、第九量子位(318)、第十量子位(320)、第十一量子位(322)和第十二量子位(324)，其中所述第一量子位(302)经由量子位间连接总线耦合到所述第二量子位(304)，所述第二量子位(304)经由量子位间连接总线耦合到所述第三量子位(306)，所述第三量子位(306)经由量子位间连接总线耦合到所述第四量子位(308)，所述第四量子位(308)经由量子位间连接总线耦合到所述第五量子位(310)，所述第五量子位(310)经由量子位间连接总线耦合到所述第六量子位(312)，所述第六量子位(312)经由量子位间连接总线耦合到所述第七量子位(314)，所述第七量子位(314)经由量子位间连接总线耦合到所述第八量子位(316)，所述第八量子位(316)经由量子位间连接总线耦合到所述第九量子位(318)，所述第九量子位(318)经由量子位间连接总线耦合到所述第十量子位(320)，所述第十量子位(320)经由量子位间连接总线耦合到所述第十一量子位(322)，所述第十一量子位(322)经由量子位间连接总线耦合到所述第十二量子位(324)，并且所述第十二量子位(324)经由量子位间连接总线耦合到所述第一量子位(302)，其中所述量子位图块(300)的量子位(302-324)按照直角网格进行物理定位和/或安置，其中所述直角网格由列(326-332)和行(334-340)定义，并且其中所述第一量子位(302)、所述第二量子位(324)和所述第十一量子位(322)沿着第一列(326)物理定位；所述第二量子位(304)和所述第十量子位(320)沿着第二列(328)物理地定位；所述第四量子位(308)、所述第三量子位(306)、所述第八量子位(316)以及所述第九量子位(318)沿着第三列(330)物理地定位；并且所述第五量子位(310)、所述第六量子位(312)、以及所述第七量子位(314)沿着第四列(332)物理地定位，其中所述第四量子位(308)和所述第五量子位(310)沿着第一行(334)物理地定位；所述第一量子位(302)、所述第三量子位(306)、所述第六量子位(312)沿着第二行(336)物理地定位；所述第十二量子位(324)、所述第二量子位(304)、所述第八量子位(316)、以及所述第七量子位(314)沿着第三行(338)物理地定位；并且所述第十一量子位(322)、所述第十量子位(320)、以及所述第九量子位(318)沿着第四行(340)物理地定位。

28.根据权利要求25所述的装置，其中，所述一个或多个第二量子位图块(702、802--804,908-914,922-926)中的量子位图块(300)包括第一量子位(302)、第二量子位(304)、第三量子位(306)、第四量子位(308)、第五量子位(310)、第六量子位(312)、第七量子位(314)、第八量子位(316)、第九量子位(318)、第十量子位(320)、第十一量子位(322)和第十二量子位(324)，其中所述第一量子位(302)经由量子位间连接总线耦合到所述第二量子位(304)，所述第二量子位(304)经由量子位间连接总线耦合到所述第三量子位(306)，所述第三量子位(306)经由量子位间连接总线耦合到所述第四量子位(308)，所述第四量子位(308)经由量子位间连接总线耦合到所述第五量子位(310)，所述第五量子位(310)经由量子位间连接总线耦合到所述第六量子位(312)，所述第六量子位(312)经由量子位间连接总线耦合到所述第七量子位(314)，所述第七量子位(314)经由量子位间连接总线耦合到所述第八量子位(316)，所述第八量子位(316)经由量子位间连接总线耦合到所述第九量子位(318)，所述第九量子位(318)经由量子位间连接总线耦合到所述第十量子位(320)，所述第十量子位(320)经由量子位间连接总线耦合到所述第十一量子位(322)，所述第十一量子位(322)经由量子位间连接总线耦合到所述第十二量子位(324)，并且所述第十二量子位(324)经由量子位间连接总线耦合到所述第一量子位(302)，在所述第一量子位(302)与所述第二量子位(304)之间的一个第一耦合，在所述第二量子位(304)与所述第三量子位(306)之间的一个第二耦合，在所述第三量子位(306)与所述第四量子位(308)之间的一个第三耦合，在所述第四量子位(308)与所述第五量子位(310)之间的一个第五耦合，在所述第六量子位(312)与所述第七量子位(314)之间的第六耦合()，在所述第七量子位(314)与所述第八量子位(316)之间的第七耦合，在所述第八量子位(314)与所述第九量子位(318)之间的第八耦合，在所述第九量子位(318)与所述第十量子位(230)之间的第九耦合，()()()()()，在所述第十量子位(230)与所述第十一量子位(322)之间的第十耦合，在所述第十一量子位(322)与所述第十二量子位(324)之间的第十一耦合，在所述第十二量子位(324)与所述第一量子位(302)之间的第十二耦合；其中，所述第一耦合基本上正交于所述第二耦合，其中，所述第二耦合和所述第三耦合被布置成钝角，其中，所述第三耦合基本上正交于所述第四耦合，其中，所述第四耦合基本上正交于所述第五耦合，所述第五耦合基本上与所述第六耦合成线性关系，其中，所述第六耦合基本上正交于所述第七耦合，其中，所述第七耦合基本上正交于所述第八耦合，其中，所述第八耦合基本上正交于所述第九耦合，其中，所述第九耦合基本上与所述第十耦合成线性关系，其中，所述第十耦合基本上正交于所述第十一耦合，其中，所述第十一耦合基本上与所述第十二耦合基本呈线性关系，并且其中，所述第十二联耦合与第一耦合呈锐角排列。

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