CN116192280B - 量子计算多比特操控及读取系统和信号处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种量子计算多比特操控及读取系统和信号处理方法，属于无线通信技术领域。所述量子计算多比特操控及读取系统包括：超外差微波收发单元；量子芯片，所述量子芯片与所述超外差微波收发单元电连接，且所述量子芯片用于对接收到的所述超外差微波收发单元发送的第一目标信号进行基于比特位状态的量子信息处理，生成回波信号；多通道微波发射单元，所述多通道微波发射单元的输出端与所述量子芯片的输入端电连接，所述多通道微波发射单元用于确定所述量子芯片的所述比特位状态。本申请的量子计算多比特操控及读取系统，能够基于多通道微波发射链路对量子芯片进行多比特位操控以及状态读取，适用于不同比特位的量子计算系统。

Description

量子计算多比特操控及读取系统和信号处理方法

技术领域

本申请属于无线通信技术领域，尤其涉及一种量子计算多比特操控及读取系统和信号处理方法。

背景技术

随着通信及微波技术发展，微波收发系统在通信、雷达等技术领域占据越来越重要的地位。常规的微波收发系统多为非线性单一信号收发系统，对于多音信号的处理较为困难，在量子计算领域，不能对量子芯片进行多比特位操控以及状态读取，应用场景有限。

发明内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种量子计算多比特操控及读取系统和信号处理方法，能够基于多通道微波发射单元中的多通道微波发射链路对量子芯片进行多比特位操控以及状态读取，并且能够基于实际应用选择通道数，具有通用性和较好的一致性，适用于不同比特位的量子计算系统，具有广泛的应用场景。

第一方面，本申请提供了一种量子计算多比特操控及读取系统，包括：

超外差微波收发单元；

量子芯片，所述量子芯片与所述超外差微波收发单元电连接，且所述量子芯片用于对接收到的所述超外差微波收发单元发送的第一目标信号进行基于比特位状态的量子信息处理，生成回波信号；

多通道微波发射单元，所述多通道微波发射单元的输出端与所述量子芯片的输入端电连接，所述多通道微波发射单元用于确定所述量子芯片的所述比特位状态。

根据本申请实施例提供的量子计算多比特操控及读取系统，通过在该系统中设置超外差微波收发单元、量子芯片以及多通道微波发射单元，能够基于多通道微波发射单元中的多通道微波发射链路对量子芯片进行多比特位操控以及状态读取，并且能够基于实际应用选择通道数，具有通用性和较好的一致性，适用于不同比特位的量子计算系统，具有广泛的应用场景。

本申请一个实施例的量子计算多比特操控及读取系统，所述量子芯片包括谐振模块，所述谐振模块分别与所述超外差微波收发单元和所述多通道微波发射单元电连接。

根据本申请一个实施例的量子计算多比特操控及读取系统，通过在量子芯片中设置谐振模块，能够对接收到的超外差微波收发单元发送的第一目标信号进行谐振处理，进而调整第一目标信号的频率，然后生成回波信号，以便超外差微波收发单元进行接收并处理。

本申请一个实施例的量子计算多比特操控及读取系统，还包括：

信号处理单元，所述信号处理单元与所述超外差微波收发单元电连接，且所述信号处理单元与所述多通道微波发射单元的输入端电连接。

根据本申请一个实施例的量子计算多比特操控及读取系统，通过在该系统中设置信号处理单元，能够采集接收到的信号，且能够对信号进行调制处理，以降低传输过程中的噪声，便于传输信息。

本申请一个实施例的量子计算多比特操控及读取系统，所述超外差微波收发单元包括：

高线性发射模块，所述高线性发射模块用于对接收到的调制信号进行线性处理生成所述第一目标信号；

高线性接收模块，所述高线性接收模块用于将所述量子芯片发送的所述回波信号转换为中频信号。

根据本申请一个实施例的量子计算多比特操控及读取系统，通过在超外差微波收发单元中设置高线性发射模块和高线性接收模块，能够提高接收机的多音信号处理能力，同时能够降低多音信号在传输过程中的非线性交调失真，提高了信号精确度，便于后续的信号处理，且提高了信号处理效果。

本申请一个实施例的量子计算多比特操控及读取系统，所述高线性发射模块包括：

第一高线性变频电路；

第一多级放大电路，所述第一多级放大电路的输入端与所述第一高线性变频电路的输出端电连接；

第一增益控制电路，所述第一增益控制电路的输入端与所述第一多级放大电路的输出端电连接。

根据本申请一个实施例的量子计算多比特操控及读取系统，通过在第一高线性变频电路和第一多级放大电路中设置大线性动态范围和高饱和输出的器件，扩大了超外差微波收发单元的输入信号的变化范围，并通过在高线性发射模块设置第一增益控制电路，能够使超外差微波收发单元输出的第一目标信号保持恒定或者仅在较小的范围内变化，从而使超外差微波收发单元在输入信号太小或太大的情况下都能正常工作，提高了系统的普适性，拓宽了超外差微波收发单元的应用场景。

本申请一个实施例的量子计算多比特操控及读取系统，所述高线性接收模块包括：

第二增益控制电路，所述第二增益控制电路设置有多通道；

第二高线性变频电路，所述第二高线性变频电路的输入端与所述第二增益控制电路的输出端电连接；

第二多级放大电路，所述第二多级放大电路的输入端与所述第二高线性变频电路的输出端电连接。

根据本申请一个实施例的量子计算多比特操控及读取系统，通过在第二高线性变频电路和第二多级放大电路中设置大线性动态范围和高饱和输出的器件，进一步扩大了接收机的输入信号的变化范围，以及通过在高线性接收模块设置第二增益控制电路，保证了接收的回波信号能够在高线性接收模块的线性区传输，从而降低了多音信号在传输过程中的交调失真。

第二方面，本申请提供了一种信号处理方法，应用于如第一方面所述的量子计算多比特操控及读取系统，所述方法包括：

超外差微波收发单元对接收到的调制信号进行线性处理，生成第一目标信号；

量子芯片接收所述超外差微波收发单元发送的所述第一目标信号，并基于比特位状态对所述第一目标信号进行量子信息处理，生成回波信号；

超外差微波收发单元对所述量子芯片发送的所述回波信号进行解调处理，生成中频信号；

其中，所述比特位状态为多通道微波发射单元确定的。

根据本申请一个实施例的信号处理方法，通过超外差微波收发单元对接收到的调制信号进行线性处理，生成第一目标信号，量子芯片接收第一目标信号，并基于比特位状态对第一目标信号进行量子信息处理，生成回波信号，然后超外差微波收发单元对回波信号进行解调处理，生成中频信号，能够进行超带宽、高线性以及大动态范围的信号传输，以供量子芯片进行多比特位的量子计算，兼具多比特操控和状态读取功能，具有广泛的应用场景。

本申请一个实施例的信号处理方法，所述比特位状态为多通道微波发射单元确定的，包括：

所述多通道微波发射单元向所述量子芯片发送多通道微波发射链路；所述多通道微波发射链路用于控制所述量子芯片的所述比特位状态。

根据本申请一个实施例的信号处理方法，通过多通道微波发射单元向量子芯片发送多通道微波发射链路，能够对量子芯片进行多比特位操控以及状态读取，并且能够基于实际应用选择通道数，具有通用性和较好的一致性，适用于不同比特位的量子计算系统，具有广泛的应用场景。

本申请一个实施例的信号处理方法，所述基于比特位状态对所述第一目标信号进行量子信息处理，生成回波信号，包括：

基于比特位状态对所述第一目标信号进行量子信息处理以及谐振处理，生成所述回波信号。

根据本申请一个实施例的信号处理方法，通过量子芯片基于比特位状态对第一目标信号进行量子信息处理以及谐振处理，生成回波信号，能够调整第一目标信号的频率，然后生成回波信号，以便超外差微波收发单元进行接收并处理。

本申请一个实施例的信号处理方法，所述超外差微波收发单元包括高线性发射模块和高线性接收模块，所述方法还包括：

所述高线性发射模块对接收到的所述调制信号进行线性处理生成所述第一目标信号；

所述高线性接收模块将所述量子芯片发送的所述回波信号转换为中频信号。

根据本申请一个实施例的信号处理方法，通过在超外差微波收发单元中设置高线性发射模块和高线性接收模块，高线性发射模块对接收到的调制信号进行线性处理生成第一目标信号，且高线性接收模块将量子芯片发送的回波信号转换为中频信号，能够提高接收机的多音信号处理能力，同时能够降低多音信号在传输过程中的非线性交调失真，提高了信号精确度，便于后续的信号处理，且提高了信号处理效果。

第三方面，本申请提供了一种信号处理装置，该装置包括：

第一处理模块，用于超外差微波收发单元对接收到的调制信号进行线性处理，生成第一目标信号；

第二处理模块，用于量子芯片接收所述超外差微波收发单元发送的所述第一目标信号，并基于比特位状态对所述第一目标信号进行量子信息处理，生成回波信号；

第三处理模块，用于超外差微波收发单元对所述量子芯片发送的所述回波信号进行解调处理，生成中频信号；

其中，所述比特位状态为多通道微波发射单元确定的。

根据本申请实施例提供的信号处理装置，通过超外差微波收发单元对接收到的调制信号进行线性处理，生成第一目标信号，量子芯片接收第一目标信号，并基于比特位状态对第一目标信号进行量子信息处理，生成回波信号，然后超外差微波收发单元对回波信号进行解调处理，生成中频信号，能够进行超带宽、高线性以及大动态范围的信号传输，以供量子芯片进行多比特位的量子计算，兼具多比特操控和状态读取功能，具有广泛的应用场景。

第四方面，本申请提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述第二方面所述的信号处理方法。

第五方面，本申请提供了一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述第二方面所述的信号处理方法。

第六方面，本申请提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述第二方面所述的信号处理方法。

本申请实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果之一：

通过在该系统中设置超外差微波收发单元、量子芯片以及多通道微波发射单元，能够基于多通道微波发射单元中的多通道微波发射链路对量子芯片进行多比特位操控以及状态读取，并且能够基于实际应用选择通道数，具有通用性和较好的一致性，适用于不同比特位的量子计算系统，具有广泛的应用场景。

进一步的，通过在超外差微波收发单元中设置高线性发射模块和高线性接收模块，能够提高接收机的多音信号处理能力，同时能够降低多音信号在传输过程中的非线性交调失真，提高了信号精确度，便于后续的信号处理，且提高了信号处理效果。

更进一步的，通过超外差微波收发单元对接收到的调制信号进行线性处理，生成第一目标信号，量子芯片接收第一目标信号，并基于比特位状态对第一目标信号进行量子信息处理，生成回波信号，然后超外差微波收发单元对回波信号进行解调处理，生成中频信号，能够进行超带宽、高线性以及大动态范围的信号传输，以供量子芯片进行多比特位的量子计算，兼具多比特操控和状态读取功能，具有广泛的应用场景。

再进一步的，通过量子芯片基于比特位状态对第一目标信号进行量子信息处理以及谐振处理，生成回波信号，能够调整第一目标信号的频率，然后生成回波信号，以便超外差微波收发单元进行接收并处理。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本申请实施例提供的量子计算多比特操控及读取系统的结构示意图之一；

图2是本申请实施例提供的量子计算多比特操控及读取系统的结构示意图之二；

图3是本申请实施例提供的量子计算多比特操控及读取系统的结构示意图之三；

图4是本申请实施例提供的信号处理方法的流程示意图；

图5是本申请实施例提供的信号处理装置的结构示意图；

图6是本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。

附图标记：

超外差微波收发单元110；量子芯片120；多通道微波发射单元130；

信号处理单元140；第一高线性变频电路210；第一多级放大电路220；

第一多级滤波电路230；第一增益控制电路240；末级功率放大电路250；

第二增益控制电路310；第二高线性变频电路320；第二多级放大电路330；第二多级滤波电路340。

具体实施方式

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地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

下面结合图1至图4描述本申请实施例的量子计算多比特操控及读取系统和信号处理方法。

如图1所示，该量子计算多比特操控及读取系统，包括：超外差微波收发单元110、量子芯片120和多通道微波发射单元130。

在该实施例中，超外差微波收发单元110可以向量子芯片120输出特定频段的微波信号，并对接收到的信号进行解调处理。

量子芯片120可以与超外差微波收发单元110电连接。

且量子芯片120用于对接收到的超外差微波收发单元110发送的第一目标信号进行基于比特位状态的量子信息处理，生成回波信号。

第一目标信号可以为特定频段的微波信号。

比特是信息量的单位，代表从一个二进制数组中选出一元（0或1）所提供的信息量（若此二元出现的概率相等）。在实际场合，常把每一位二进数字称为一比特。

对于每一比特，其对应的比特位状态可以为“0”，或者可以为“1”。

需要说明的是，在本申请中，比特位可以为一位或多位。

回波信号可以包含量子芯片120的比特位状态。

超外差微波收发单元110可以接收量子芯片120发送的回波信号。

多通道微波发射单元130的输出端与量子芯片120的输入端电连接。

多通道微波发射单元130可以包括至少一个通道，如包括1个通道或N个通道，其中，N为大于1的整数。

可以理解的是，在多通道微波发射单元130为多通道的情况下，各通道分别对应一路发射链路，以控制对应链路所对应的比特位状态。

其中，微波发射链路的通道数可以基于实际应用进行自定义，本申请不作限定。

在实际执行过程中，多通道微波发射单元130可以将多通道的微波发射链路发送至量子芯片120，微波发射链路用于控制量子芯片120的比特位状态。

发明人在研究过程中发现，相关技术中存在非线性单一信号的收发系统，对多音信号的处理较为困难，且在量子计算过程中，无法对量子芯片进行多比特位操控以及状态读取。

而在本申请中，通过设置超外差微波收发单元110，可以提高接收机的多音信号处理能力，同时能够降低多音信号在传输过程中的非线性交调失真，提高了信号精确度；

通过设置多通道微波发射单元130，可以向量子芯片120发送多通道微波发射链路，以控制量子芯片120的比特位状态，从而实现多比特操控。

根据本申请实施例提供的量子计算多比特操控及读取系统，通过在该系统中设置超外差微波收发单元110、量子芯片120以及多通道微波发射单元130，能够基于多通道微波发射单元130中的多通道微波发射链路对量子芯片120进行多比特位操控以及状态读取，并且能够基于实际应用选择通道数，具有通用性和较好的一致性，适用于多比特位的量子计算系统，兼具多比特操控和状态读取功能，具有广泛的应用场景。

在一些实施例中，量子芯片120可以包括谐振模块。

在该实施例中，谐振模块分别与超外差微波收发单元110和多通道微波发射单元130电连接。

谐振模块用于对量子芯片120接收到的超外差微波收发单元110发送的第一目标信号进行谐振处理，以调整第一目标信号的频率，生成回波信号，然后将回波信号发送至超外差微波收发单元110。

根据本申请实施例提供的量子计算多比特操控及读取系统，通过在量子芯片120中设置谐振模块，能够对接收到的超外差微波收发单元110发送的第一目标信号进行谐振处理，进而调整第一目标信号的频率，然后生成回波信号，以便超外差微波收发单元110进行接收并处理。

在一些实施例中，该量子计算多比特操控及读取系统还可以包括：信号处理单元140。

在该实施例中，信号处理单元140与超外差微波收发单元110电连接，且信号处理单元140与多通道微波发射单元130的输入端电连接。

信号处理单元140用于对接收到的信号进行调制处理，生成调制信号。

在一些实施例中，信号处理单元140还可以用于采集接收到的信号，以对接收到的信号进行调制处理，进而生成调制信号。

在一些实施例中，信号处理单元140可以向多通道微波发射单元130发送控制信号，基于控制信号，多通道微波发射单元130中的多通道微波发射链路对信号进行变频和增益控制。

根据本申请实施例提供的量子计算多比特操控及读取系统，通过在该系统中设置信号处理单元140，能够采集接收到的信号，且能够对信号进行调制处理，以降低传输过程中的噪声，便于传输信息。

在一些实施例中，超外差微波收发单元110可以包括：高线性发射模块和高线性接收模块。

在该实施例中，高线性发射模块设置有宽带变频，用于对接收到的调制信号进行线性处理生成第一目标信号。

如图2所示，在一些实施例中，高线性发射模块可以包括：第一高线性变频电路210、第一多级放大电路220和第一增益控制电路240。

在该实施例中，第一高线性变频电路210包括大线性动态范围和高饱和输出的器件。

第一多级放大电路220的输入端与第一高线性变频电路210的输出端电连接。

第一多级放大电路220包括大线性动态范围和高饱和输出的器件。

其中，大线性动态范围的器件用于扩大接收机的输入信号的变化范围，即接收机能够检测到的信号功率到最小可检测信号到接收机输入1dB压缩点之间的功率变化范围。

高饱和输出的器件用于提高功率放大器的输出功率。

第一增益控制电路240的输入端与第一多级放大电路220的输出端电连接。

第一增益控制电路240用于控制第一多级放大电路220的增益幅度。

在具体执行过程中，第一增益控制电路240能够根据信号强度来调整第一多级放大电路220的增益幅度，在输入信号幅度变化很大的情况下，第一增益控制电路240能够使超外差微波收发单元110输出的第一目标信号保持恒定或者仅在较小的范围内变化，使超外差微波收发单元110在输入信号太小或太大的情况下都能正常工作。

根据本申请实施例提供的量子计算多比特操控及读取系统，通过在第一高线性变频电路210和第一多级放大电路220中设置大线性动态范围和高饱和输出的器件，扩大了超外差微波收发单元110的输入信号的变化范围，并通过在高线性发射模块设置第一增益控制电路240，能够使超外差微波收发单元110输出的第一目标信号保持恒定或者仅在较小的范围内变化，从而使超外差微波收发单元110在输入信号太小或太大的情况下都能正常工作，提高了系统的普适性，拓宽了超外差微波收发单元110的应用场景。

继续参考图2，在一些实施例中，高线性发射模块还包括末级功率放大电路250，末级功率放大电路250为饱和输出电路。

在该实施例中，末级功率放大电路250的输入端与第一增益控制电路240的输出端电连接。

末级功率放大电路250设置为饱和输出降额20dB，用于形成大功率信号。

根据本申请实施例提供的高线性宽带超外差微波系统，通过在高线性发射模块设置末级功率放大电路250，以及将末级功率放大电路250设置为饱和输出降额20dB，在多音信号运行在器件的小信号模型下时，降低了多音信号的非线性交调失真。

下面继续参考图2，在一些实施例中，高线性发射模块还包括第一多级滤波电路230。

在该实施例中，第一多级滤波电路230分别与第一多级放大电路220的输出端和第一增益控制电路240的输入端电连接。

第一多级滤波电路230用于滤除第一多级放大电路220输出的第一信号中的噪声干扰，第一信号为上变频至射频频段的已调制载波。

根据本申请实施例提供的高线性宽带超外差微波系统，通过在高线性发射模块中设置第一多级滤波电路230，降低了信号在传输过程中的噪声干扰，从而降低多音信号在传输过程中的非线性交调失真。

高线性接收模块采用超外差接收机架构，用于将量子芯片120发送的回波信号转换为中频信号。

如图3所示，在一些实施例中，高线性接收模块可以包括：第二增益控制电路310、第二高线性变频电路320和第二多级放大电路330。

在该实施例中，第二增益控制电路310设置有多通道，以确保回波信号在高线性接收模块的线性区传输。

第二高线性变频电路320的输入端与第二增益控制电路310的输出端电连接。

第二多级放大电路330的输入端与第二高线性变频电路320的输出端电连接。

第二高线性变频电路320和第二多级放大电路330均包括大线性动态范围和高饱和输出的器件，其设置方式分别与第一高线性变频电路210和第一多级放大电路220一致，在此不作赘述。

根据本申请实施例提供的量子计算多比特操控及读取系统，通过在第二高线性变频电路320和第二多级放大电路330中设置大线性动态范围和高饱和输出的器件，进一步扩大了接收机的输入信号的变化范围，以及通过在高线性接收模块设置第二增益控制电路310，保证了接收的回波信号能够在高线性接收模块的线性区传输，从而降低了多音信号在传输过程中的交调失真。

继续参考图3，在一些实施例中，高线性接收模块还包括第二多级滤波电路340。

在该实施例中，第二多级滤波电路340的输入端与第二多级放大电路330的输出端电连接。

第二多级滤波电路340用于滤除第二多级放大电路330输出的第二信号中的噪声干扰，第二信号为下变频至中频频段的已调制载波。

根据本申请实施例提供的高线性宽带超外差微波系统，通过在高线性接收模块中设置第二多级滤波电路340，降低了信号在传输过程中的噪声干扰，从而降低多音信号在传输过程中的非线性交调失真。

在一些实施例中，高线性发射模块和高线性接收模块中的至少一种为线性饱和输出模块。

在该实施例中，高线性发射模块为线性饱和输出模块，或者高线性接收模块为线性饱和输出模块，或者高线性发射模块和高线性接收模块均为线性饱和输出模块，用户可根据实际需求进行选择，本申请不作限定。

根据本申请实施例提供的高线性宽带超外差微波系统，通过将高线性发射模块和高线性接收模块中的至少一种设置为线性饱和输出模块，保证了多音信号能在线性区传输，降低了多音信号传输过程中的非线性交调失真。

根据本申请实施例提供的量子计算多比特操控及读取系统，通过在超外差微波收发单元110中设置高线性发射模块和高线性接收模块，能够提高接收机的多音信号处理能力，同时能够降低多音信号在传输过程中的非线性交调失真，提高了信号精确度，便于后续的信号处理，且提高了信号处理效果。

下面介绍本申请实施例的信号处理方法，该信号处理方法应用于上述实施例提供的量子计算多比特操控及读取系统。

如图4所示，该信号处理方法包括：步骤410、步骤420和步骤430。

步骤410、超外差微波收发单元对接收到的调制信号进行线性处理，生成第一目标信号。

在该步骤中，第一目标信号可以为特定频段的微波信号。

调制信号可以携带需要传输的信息并在信道中传输，调制信号可以为信号发送单元向超外差微波收发单元发送的，例如，调制信号可以为信号处理单元发送的。

在一些实施例中，该信号处理方法可以包括：

信号处理单元向超外差微波收发单元发送调制信号。

步骤420、量子芯片接收超外差微波收发单元发送的第一目标信号，并基于比特位状态对第一目标信号进行量子信息处理，生成回波信号。

在该步骤中，比特是信息量的单位，代表从一个二进制数组中选出一元（0或1）所提供的信息量（若此二元出现的概率相等）。在实际场合，常把每一位二进数字称为一比特。

对于每一比特，其对应的比特位状态可以为“0”，或者可以为“1”。

需要说明的是，在本申请中，比特位可以为一位或多位。

回波信号可以包含量子芯片120的比特位状态。

步骤430、超外差微波收发单元对量子芯片发送的回波信号进行解调处理，生成中频信号；

其中，比特位状态为多通道微波发射单元确定的。

在该步骤中，解调处理用于从回波信号中恢复出信息。

中频信号为对回波信号进行解调处理之后得到的。

发明人在研究过程中发现，相关技术中存在非线性单一信号的收发系统，对多音信号的处理较为困难，且在量子计算过程中，无法对量子芯片进行多比特位操控以及状态读取。

而在本申请中，通过设置超外差微波收发单元，可以提高接收机的多音信号处理能力，同时能够降低多音信号在传输过程中的非线性交调失真，提高了信号精确度；

通过基于多通道微波发射单元向量子芯片发送多通道微波发射链路，以控制量子芯片的比特位状态，从而实现多比特操控。

根据本申请实施例提供的信号处理方法，通过超外差微波收发单元对接收到的调制信号进行线性处理，生成第一目标信号，量子芯片接收第一目标信号，并基于比特位状态对第一目标信号进行量子信息处理，生成回波信号，然后超外差微波收发单元对回波信号进行解调处理，生成中频信号，能够进行超带宽、高线性以及大动态范围的信号传输，以供量子芯片进行多比特位的量子计算，兼具多比特操控和状态读取功能，具有广泛的应用场景。

在一些实施例中，比特位状态为多通道微波发射单元确定的，可以包括：

多通道微波发射单元向量子芯片发送多通道微波发射链路；多通道微波发射链路用于控制量子芯片的比特位状态。

在该实施例中，多通道微波发射单元可以包含多通道的微波发射链路。

其中，微波发射链路的通道数可以基于实际应用进行自定义，本申请不作限定。

多通道微波发射单元可以将多通道的微波发射链路发送至量子芯片，微波发射链路用于控制量子芯片的比特位状态。

根据本申请实施例提供的信号处理方法，通过多通道微波发射单元向量子芯片发送多通道微波发射链路，能够对量子芯片进行多比特位操控以及状态读取，并且能够基于实际应用选择通道数，具有通用性和较好的一致性，适用于不同比特位的量子计算系统，具有广泛的应用场景。

在一些实施例中，步骤420可以包括：

基于比特位状态对第一目标信号进行量子信息处理以及谐振处理，生成回波信号。

在该实施例中，量子芯片对第一目标信号进行谐振处理，以调整第一目标信号的频率，生成回波信号，然后将回波信号发送至超外差微波收发单元。

根据本申请实施例提供的信号处理方法，通过量子芯片基于比特位状态对第一目标信号进行量子信息处理以及谐振处理，生成回波信号，能够调整第一目标信号的频率，然后生成回波信号，以便超外差微波收发单元进行接收并处理。

在一些实施例中，超外差微波收发单元可以包括高线性发射模块和高线性接收模块，该信号处理方法还可以包括：

高线性发射模块对接收到的调制信号进行线性处理生成第一目标信号；

高线性接收模块将量子芯片发送的回波信号转换为中频信号。

根据本申请实施例提供的信号处理方法，通过在超外差微波收发单元中设置高线性发射模块和高线性接收模块，高线性发射模块对接收到的调制信号进行线性处理生成第一目标信号，且高线性接收模块将量子芯片发送的回波信号转换为中频信号，能够提高接收机的多音信号处理能力，同时能够降低多音信号在传输过程中的非线性交调失真，提高了信号精确度，便于后续的信号处理，且提高了信号处理效果。

下面对本申请提供的信号处理装置进行描述，下文描述的信号处理装置与上文描述的信号处理方法可相互对应参照。

本申请实施例提供的信号处理方法，执行主体可以为信号处理装置。本申请实施例中以信号处理装置执行信号处理方法为例，说明本申请实施例提供的信号处理装置。

本申请实施例还提供一种信号处理装置。

如图5所示，该信号处理装置，包括：第一处理模块510、第二处理模块520和第三处理模块530。

第一处理模块510，用于超外差微波收发单元对接收到的调制信号进行线性处理，生成第一目标信号；

第二处理模块520，用于量子芯片接收超外差微波收发单元发送的第一目标信号，并基于比特位状态对第一目标信号进行量子信息处理，生成回波信号；

第三处理模块530，用于超外差微波收发单元对量子芯片发送的回波信号进行解调处理，生成中频信号；其中，比特位状态为多通道微波发射单元确定的。

根据本申请实施例提供的信号处理装置，通过超外差微波收发单元对接收到的调制信号进行线性处理，生成第一目标信号，量子芯片接收第一目标信号，并基于比特位状态对第一目标信号进行量子信息处理，生成回波信号，然后超外差微波收发单元对回波信号进行解调处理，生成中频信号，能够进行超带宽、高线性以及大动态范围的信号传输，以供量子芯片进行多比特位的量子计算，兼具多比特操控和状态读取功能，具有广泛的应用场景。

在一些实施例中，该信号处理装置还可以包括第四处理模块，用于多通道微波发射单元向量子芯片发送多通道微波发射链路；多通道微波发射链路用于控制量子芯片的比特位状态。

根据本申请实施例提供的信号处理装置，通过多通道微波发射单元向量子芯片发送多通道微波发射链路，能够对量子芯片进行多比特位操控以及状态读取，并且能够基于实际应用选择通道数，具有通用性和较好的一致性，适用于不同比特位的量子计算系统，具有广泛的应用场景。

在一些实施例中，第二处理模块520还可以用于基于比特位状态对第一目标信号进行量子信息处理以及谐振处理，生成回波信号。

根据本申请实施例提供的信号处理装置，通过量子芯片基于比特位状态对第一目标信号进行量子信息处理以及谐振处理，生成回波信号，能够调整第一目标信号的频率，然后生成回波信号，以便超外差微波收发单元进行接收并处理。

在一些实施例中，超外差微波收发单元可以包括高线性发射模块和高线性接收模块，该信号处理装置还可以包括第五处理模块，用于高线性发射模块对接收到的调制信号进行线性处理生成第一目标信号；

高线性接收模块将量子芯片发送的回波信号转换为中频信号。

根据本申请实施例提供的信号处理装置，通过在超外差微波收发单元中设置高线性发射模块和高线性接收模块，高线性发射模块对接收到的调制信号进行线性处理生成第一目标信号，且高线性接收模块将量子芯片发送的回波信号转换为中频信号，能够提高接收机的多音信号处理能力，同时能够降低多音信号在传输过程中的非线性交调失真，提高了信号精确度，便于后续的信号处理，且提高了信号处理效果。

本申请实施例中的信号处理装置可以是电子设备，也可以是电子设备中的部件，例如集成电路或芯片。该电子设备可以是终端，也可以为除终端之外的其他设备。示例性的，电子设备可以为手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、车载电子设备、移动上网装置（Mobile Internet Device，MID）、增强现实(augmented reality，AR)/虚拟现实(virtualreality，VR)设备、机器人、可穿戴设备、超级移动个人计算机（ultra-mobile personalcomputer，UMPC）、上网本或者个人数字助理（personal digital assistant，PDA）等，还可以为服务器、网络附属存储器（Network AttachedStorage，NAS）、个人计算机（personalcomputer，PC）、电视机（television，TV）、柜员机或者自助机等，本申请实施例不作具体限定。

本申请实施例中的信号处理装置可以为具有操作系统的装置。该操作系统可以为安卓（Android）操作系统，可以为IOS操作系统，还可以为其他可能的操作系统，本申请实施例不作具体限定。

本申请实施例提供的信号处理装置能够实现图4的方法实施例实现的各个过程，为避免重复，这里不再赘述。

在一些实施例中，如图6所示，本申请实施例还提供一种电子设备600，包括处理器601、存储器602及存储在存储器602上并可在处理器601上运行的计算机程序，该程序被处理器601执行时实现上述信号处理方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。

需要说明的是，本申请实施例中的电子设备包括上述所述的移动电子设备和非移动电子设备。

另一方面，本申请还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述信号处理方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。

又一方面，本申请还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述信号处理方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。

又一方面，本申请实施例另提供了一种芯片，所述芯片包括处理器和通信接口，所述通信接口和所述处理器耦合，所述处理器用于运行程序或指令，实现上述信号处理方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。

应理解，本申请实施例提到的芯片还可以称为系统级芯片、系统芯片、芯片系统或片上系统芯片等。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种量子计算多比特操控及读取系统，其特征在于，包括：

超外差微波收发单元；

量子芯片，所述量子芯片与所述超外差微波收发单元电连接，且所述量子芯片用于对接收到的所述超外差微波收发单元发送的第一目标信号进行基于比特位状态的量子信息处理，生成回波信号；

多通道微波发射单元，所述多通道微波发射单元的输出端与所述量子芯片的输入端电连接，所述多通道微波发射单元用于确定所述量子芯片的所述比特位状态；

所述超外差微波收发单元包括：

高线性发射模块，所述高线性发射模块用于对接收到的调制信号进行线性处理生成所述第一目标信号；

高线性接收模块，所述高线性接收模块用于将所述量子芯片发送的所述回波信号转换为中频信号。

2.根据权利要求1所述的量子计算多比特操控及读取系统，其特征在于，所述量子芯片包括谐振模块，所述谐振模块分别与所述超外差微波收发单元和所述多通道微波发射单元电连接。

3.根据权利要求1所述的量子计算多比特操控及读取系统，其特征在于，还包括：

信号处理单元，所述信号处理单元与所述超外差微波收发单元电连接，且所述信号处理单元与所述多通道微波发射单元的输入端电连接。

4.根据权利要求1所述的量子计算多比特操控及读取系统，其特征在于，所述高线性发射模块包括：

第一高线性变频电路；

第一多级放大电路，所述第一多级放大电路的输入端与所述第一高线性变频电路的输出端电连接；

第一增益控制电路，所述第一增益控制电路的输入端与所述第一多级放大电路的输出端电连接。

5.根据权利要求1所述的量子计算多比特操控及读取系统，其特征在于，所述高线性接收模块包括：

第二增益控制电路，所述第二增益控制电路设置有多通道；

第二高线性变频电路，所述第二高线性变频电路的输入端与所述第二增益控制电路的输出端电连接；

第二多级放大电路，所述第二多级放大电路的输入端与所述第二高线性变频电路的输出端电连接。

6.一种信号处理方法，其特征在于，应用于如权利要求1-5任一项所述的量子计算多比特操控及读取系统，所述方法包括：

超外差微波收发单元对接收到的调制信号进行线性处理，生成第一目标信号；

量子芯片接收所述超外差微波收发单元发送的所述第一目标信号，并基于比特位状态对所述第一目标信号进行量子信息处理，生成回波信号；

超外差微波收发单元对所述量子芯片发送的所述回波信号进行解调处理，生成中频信号；

其中，所述比特位状态为多通道微波发射单元确定的。

7.根据权利要求6所述的信号处理方法，其特征在于，所述比特位状态为多通道微波发射单元确定的，包括：

所述多通道微波发射单元向所述量子芯片发送多通道微波发射链路；所述多通道微波发射链路用于控制所述量子芯片的所述比特位状态。

8.根据权利要求6所述的信号处理方法，其特征在于，所述基于比特位状态对所述第一目标信号进行量子信息处理，生成回波信号，包括：

基于比特位状态对所述第一目标信号进行量子信息处理以及谐振处理，生成所述回波信号。

9.根据权利要求6-8任一项所述的信号处理方法，其特征在于，所述超外差微波收发单元包括高线性发射模块和高线性接收模块，所述方法还包括：

所述高线性发射模块对接收到的所述调制信号进行线性处理生成所述第一目标信号；

所述高线性接收模块将所述量子芯片发送的所述回波信号转换为中频信号。

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