DE202023100407U1

DE202023100407U1 - Transferfähiger Quantenprozessorkristall und zugehöriger Quantencomputer

Info

Publication number: DE202023100407U1
Application number: DE202023100407.5U
Authority: DE
Original assignee: Quantum Technologies GmbH
Current assignee: Quantum Technologies GmbH
Priority date: 2023-01-30
Filing date: 2023-01-30
Publication date: 2023-03-02
Anticipated expiration: 2033-01-31

Abstract

Quantenprozessorkristall (D) für einen Quantencomputer
wobei der Quantenprozessorkristall (D) eine Oberfläche (OF) aufweist und
wobei der Quantenprozessorkristall (D) unter der Oberfläche (OF) mindestens zwei erste paramagnetische Zentren (ST1) eines ersten Typs umfasst und
wobei der Quantenprozessorkristall (D) unter der Oberfläche (OF) zweite paramagnetische Zentren (NV) eines zweiten Typs umfasst und
wobei der Quantenprozessorkristall (D) unter der Oberfläche (OF) Isotope (CI) mit nuklearen Spins umfasst und
wobei die ersten paramagnetischen Zentren (ST1) des ersten Typs bei Bestrahlung mit einer ersten Pumpstrahlung einer ersten Pumpstrahlungswellenlänge (λ_pmp1) eine erste Fluoreszenzstrahlung mit einer ersten Fluoreszenzwellenlänge (λ_fl1) emittieren und
wobei die zweiten paramagnetischen Zentren (NV) des zweiten Typs bei Bestrahlung mit einer zweiten Pumpstrahlung einer zweiten Pumpstrahlungswellenlänge (λ_pmp2) eine zweite Fluoreszenzstrahlung mit einer zweiten Fluoreszenzwellenlänge (λ_fl2) emittieren und
wobei die erste Fluoreszenzwellenlänge (λ_fl1) von der zweiten Fluoreszenzwellenlänge (λ_fl2) verschieden ist und
wobei der Quantenprozessorkristall (D) dazu eingerichtet ist, dass mittels elektromagnetischer Strahlung der Quantenzustand zumindest eines zweiten paramagnetischen Zentrums (NV) mit zumindest einem Quantenzustand zumindest eines nuklearen Spins eines Isotops (CI) verkoppelt werden kann,
gekennzeichnet dadurch
dass der Quantenprozessorkristall (D) zwei oder mehr Justiermarken an oder in der Oberfläche (OF) des Quantenprozessorkristalls (D) aufweist und
dass sich die mindestens zwei ersten paramagnetischen Zentren (ST1) sich an unterschiedlichen Stellen der Oberfläche (OF) des Quantenprozessorkristalls (D) unter der Oberfläche (OF) befinden und
dass mindestens zwei Justiermarken der Justiermarken zumindest jeweils ein erstes paramagnetisches Zentrum (ST1) aufweisen und
die zweiten paramagnetischen Zentren (NV) und die mindestens zwei ersten paramagnetischen Zentren (ST1) sich jeweils an unterschiedlichen Stellen der Oberfläche (OF) des Quantenprozessorkristalls (D) unter der Oberfläche (OF) befinden.

Description

Feld der Erfindung
Die Erfindung richtet sich auf einen Quantenprozessorkristall und einen zugehörigen zweiten Quantencomputer zur Transferfähigkeit eines Quantenprozessorkristalls mit NV-Zentren von einem ersten Quantencomputer zu dem zweiten Quantencomputer.
Allgemeine Einleitung
Aus verschiedenen Schriften, wie beispielsweise der DE 10 2022 112 269 A1 und der DE 10 2020 007 977 B4 , sind Quantencomputer auf NV-Zentren-Basis bekannt. Bei der Herstellung der Quantenprozessorkristalle, die typischerweise Diamantkristalle sind, stellt sich das Problem, dass nach Lieferung solcher Kristalle an Kunden diese in die Lage versetzt werden müssen, die relevanten Cluster von NV-Zentren bei optischer Auslesung im Quantencomputer finden zu können. Ein hierfür geeignetes Verfahren wurde bisher noch nicht angegeben.
Aufgabe
Dem Vorschlag liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Lösung zu schaffen die die obigen Nachteile des Stands der Technik nicht aufweist und weitere Vorteile aufweist
Diese Aufgabe wird durch den unabhängigen Ansprüche gelöst. Verfeinerungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Lösung der Aufgabe
Das hier vorgelegte Dokument schlägt zur Lösung des Problems die Verwendung eines speziellen Quantenprozessorkristalls D als Substrat für die Aufnahme der Quantenpunkte der Quantenbits vor. Bevorzugt umfassen die Quantenpunkte paramagnetische Zentren. Vorzugsweise umfasst der Quantenprozessorkristall Diamant. Der Quantenprozessorkristall D ist vorzugsweise für die Verwendung in einem Quantencomputer (QC1, QC2) eingerichtet. Typischerweise weist der Quantenprozessorkristall D eine Oberfläche OF auf. Der Quantenprozessorkristall D weist vorzugsweise unter seiner Oberfläche OF mindestens zwei erste paramagnetische Zentren ST1 eines ersten Typs auf.
Beispielsweise ist es denkbar, dass die in diesem Dokument offengengelegte technische Lehre folgender Materialien und paramagnetischen Zentren verwendet:

1. Bei den paramagnetischen Zentren kann es sich bei der Verwendung von Diamant als Kristallmaterial des Quantenprozessorkristalls D beispielsweise um NV-Zentren und/oder SiV-Zentren und/oder TiV-Zentren und/oder GeV-Zentren und/oder SnV-Zentren und/oder NiN₄-Zentren und/oder PbV-Zentren und/oder ST1-Zentren handeln.
2. Bei der Verwendung von 4H- SiC als Kristallmaterial des Quantenprozessorkristalls D kommen die paramagnetischen Zentren V_Si-V_C, V_Si-N_C, PLS, PL6, V_Si(V1), V_Si(V2), Cr(4+), V(4+) in Frage. Die Verwendung der zuvor unter 1 genannten Materialien und paramagnetischen Zentren ist dann typischerweise nicht möglich.
3. Bei der Verwendung von 3H- SiC als Kristallmaterial des Quantenprozessorkristalls D kommen die paramagnetischen Zentren V_Si-V_C, V_Si-N_C, C_NO_NH_i (oder C_N-H_i oder C_N-Si_Ga) in Frage. Die Verwendung der zuvor unter 1 und 2 genannten Materialien und paramagnetischen Zentren ist dann typischerweise nicht möglich.

Der Quantenprozessorkristall D weist vorzugsweise unter seiner Oberfläche OF typischerweise zweite paramagnetische Zentren NV eines zweiten Typs auf.
Der Quantenprozessorkristall D weist vorzugsweise unter seiner Oberfläche OF typischerweise Isotope CI mit nuklearen Spins auf.
Ein möglicher Typ paramagnetischer Zentren bei der Verwendung von Diamant als Kristallmaterial des Quantenprozessorkristalls D ist im Sinne des hier vorgelegten Dokuments ein NV-Zentrum.
Ein möglicher Typ paramagnetischer Zentren bei der Verwendung von Diamant als Kristallmaterial des Quantenprozessorkristalls D ist im Sinne des hier vorgelegten Dokuments ein SiV-Zentrum.
Ein möglicher Typ paramagnetischer Zentren bei der Verwendung von Diamant als Kristallmaterial des Quantenprozessorkristalls D ist im Sinne des hier vorgelegten Dokuments ein TiV-Zentrum.
Ein möglicher Typ paramagnetischer Zentren bei der Verwendung von Diamant als Kristallmaterial des Quantenprozessorkristalls D ist im Sinne des hier vorgelegten Dokuments ein GeV-Zentrum.
Ein möglicher Typ paramagnetischer Zentren bei der Verwendung von Diamant als Kristallmaterial des Quantenprozessorkristalls D ist im Sinne des hier vorgelegten Dokuments ein SnV-Zentrum.
Ein möglicher Typ paramagnetischer Zentren bei der Verwendung von Diamant als Kristallmaterial des Quantenprozessorkristalls D ist im Sinne des hier vorgelegten Dokuments ein NiN₄-Zentrum.
Ein möglicher Typ paramagnetischer Zentren bei der Verwendung von Diamant als Kristallmaterial des Quantenprozessorkristalls D ist im Sinne des hier vorgelegten Dokuments ein PbV-Zentrum.
Ein möglicher Typ paramagnetischer Zentren bei der Verwendung von Diamant als Kristallmaterial des Quantenprozessorkristalls D ist im Sinne des hier vorgelegten Dokuments ein ST1-Zentrum.
Die ersten paramagnetischen Zentren ST1 des ersten Typs emittieren bei Bestrahlung mit einer ersten Pumpstrahlung einer ersten Pumpstrahlungswellenlänge λ_pmp1 eine erste Fluoreszenzstrahlung mit einer ersten Fluoreszenzwellenlänge λ_fl1 .
Die zweiten paramagnetischen Zentren NV des zweiten Typs emittieren bei Bestrahlung mit einer zweiten Pumpstrahlung einer zweiten Pumpstrahlungswellenlänge λ_pmp2 eine zweite Fluoreszenzstrahlung mit einer zweiten Fluoreszenzwellenlänge λ_fl2.
Die erste Fluoreszenzwellenlänge λ_fl1 ist dabei von der zweiten Fluoreszenzwellenlänge λfl2 vorzugsweise verschieden.
Der Quantenprozessorkristall D ist vorzugsweise dazu eingerichtet, dass mittels elektromagnetischer Strahlung der Quantenzustand zumindest eines zweiten paramagnetischen Zentrums NV mit zumindest einem Quantenzustand zumindest eines nuklearen Spins eines Isotops CI durch den ersten Quantencomputer QC1 oder den zweiten Quantencomputer QC2 verkoppelt werden kann.
Der Quantenprozessorkristall D weist bevorzugt zwei oder mehr Justiermarken an oder in der Oberfläche OF des Quantenprozessorkristalls D auf. Bevorzugt umfassen diese Justiermarken an der Oberfläche OF des Quantenprozessorkristalls D jeweils erste paramagnetische Zentren ST1 je Justiermarke. Beispielsweise können ein oder mehrere der ersten paramagnetischen Zentren ST1 eine Justiermarke bilden. Bevorzugt umfasst eine Justiermarke jeweils ein oder mehrere der ersten paramagnetischen Zentren ST1. Bevorzugt markieren die Justiermarken auf der Oberfläche OF des Quantenprozessorkristalls D die Ecken eines Polygons. Bevorzugt weist die Oberfläche OF des Quantenprozessorkristalls D mindestens zwei solcher Justiermarken mit ersten paramagnetischen Zentren ST1 auf.
Bevorzugt liegen im Fall von zwei Justiermarken die zweiten paramagnetischen Zentren NV, die als Quantenbits des ersten Quantencomputers QC1 und/oder des zweiten Quantencomputers QC2 dienen, auf der Linie zwischen der ersten Justiermarke und der zweiten Justiermarke mit zumindest einem ersten paramagnetischen Zentrum ST1. Bevorzugt liegen im Fall von zwei Justiermarken die zweiten paramagnetischen Zentren NV, die als Quantenbits des ersten Quantencomputers QC1 und/oder zweiten Quantencomputers QC2 dienen, zumindest in der Nähe der Linie zwischen der ersten Justiermarke und der zweiten Justiermarke mit zumindest einem ersten paramagnetischen Zentrum ST1. Hierbei bedeutet Nähe, dass die zweiten paramagnetischen Zentren NV bevorzugt nicht mehr als ¼, besser nicht mehr als 1/8, besser nicht mehr als 1/20 des Abstands der ersten Justiermarke zur zweiten Justiermarke von der Verbindungslinie zwischen erster Justiermarke und zweiter Justiermarke entfernt sind.
Bevorzugt liegen im Fall von mehr als zwei Justiermarken die zweiten paramagnetischen Zentren NV, die als Quantenbits des ersten Quantencomputers QC1 und/oder des zweiten Quantencomputers QC2 dienen, im Schwerpunkt des durch die Justiermarken gebildeten Polygons der mehr als zwei Justiermarken mit jeweils zumindest einem ersten paramagnetischen Zentrum ST1. Bevorzugt liegen im Fall von mehr als zwei Justiermarken die zweiten paramagnetischen Zentren NV, die als Quantenbits des ersten Quantencomputers QC1 und/oder des zweiten Quantencomputers QC2 dienen, in der Nähe des Schwerpunkts des durch die Justiermarken gebildeten Polygons der mehr als zwei Justiermarken mit jeweils zumindest einem ersten paramagnetischen Zentrum ST1. Hierbei bedeutet Nähe, dass die zweiten paramagnetischen Zentren NV bevorzugt nicht mehr als ¼, besser nicht mehr als 1/8, besser nicht mehr als 1/20 des kleinsten Abstands zwischen zwei Justiermarken der Justiermarken von diesem Schwerpunkt des durch die Justiermarken gebildeten Polygons entfernt sind.
Die mindestens zwei ersten paramagnetischen Zentren ST1 der Justiermarken befinden sich somit typischerweise sich an unterschiedlichen Stellen der Oberfläche OF des Quantenprozessorkristalls D unter der Oberfläche OF des Quantenprozessorkristalls D.
Typischerweise weisen dabei mindestens zwei Justiermarken der Justiermarken zumindest jeweils ein erstes paramagnetisches Zentrum ST1 auf.
Die zweiten paramagnetischen Zentren NV und die mindestens zwei ersten paramagnetischen Zentren ST1 befinden sich typischerweise jeweils an unterschiedlichen Stellen der Oberfläche OF des Quantenprozessorkristalls D unter der Oberfläche OF des Quantenprozessorkristalls D.
Bevorzugt umfasst der Quantenprozessorkristall D einen Diamantkristall.
Bevorzugt handelt es sich bei einem oder mehreren zweiten paramagnetischen Zentren NV um NV-Zentren in Diamant im Quantenprozessorkristall D.
Ein oder mehrere zweite paramagnetischen Zentren NV im Quantenprozessorkristall D sind typischerweise von NV-Zentren verschieden.
Das hier vorgelegte Dokument schlägt nun unter Nutzung eines solchen Quantenprozessorkristalls D ein Verfahren zum Transport des Quantenprozessorkristall D von einem ersten Quantencomputer QC1 zu einem zweiten Quantencomputer QC2 vor. Der erste Quantencomputer QC1 kann dabei beispielsweise der Quantencomputer sein, den der Hersteller des Quantenprozessorkristalls D zum Bandendetest und zur Charakterisierung des Quantenprozessorkristalls D verwendet. Der zweite Quantencomputer QC2 kann beispielsweise der Quantencomputer sein, den der Kunde des Herstellers des Quantenprozessorkristalls D verwenden will.
Bei dem in dem hier vorgelegten Dokument vorgeschlagenen Verfahren handelt es sich somit um ein Verfahren zum Transport eines Quantenprozessorkristalls D von einem ersten Quantencomputer QC1 zu einem zweiten Quantencomputer QC2.
Das in dem hier vorgelegten Dokument vorgeschlagene Verfahren umfasst beispielsweise die folgenden Schritte:

In einem ersten Schritt 10 erfolgt ein Bereitstellen des ersten Quantencomputers QC1 mit dem Quantenprozessorkristall D, wobei der Quantenprozessorkristall D vorzugsweise ein Kristall sein soll, wie er oben beschrieben ist. Der erste Quantencomputer QC1 ist vorzugsweise dazu eingerichtet, zweite paramagnetische Zentren NV als Quantenbits zu verwenden. Der erste Quantencomputer QC2 ist vorzugsweise ebenfalls dazu eingerichtet, die nuklearen Spins von Isotope CI als nukleare Quantenbits zu verwenden.

In einem zweiten Schritt 20 erfolgt ein Bestrahlen des Quantenprozessorkristalls D mit erster Pumpstrahlung der ersten Pumpstrahlungswellenlänge λ_pmp1.
In einem dritten Schritt 30 erfolgt das Ermitteln der relativen ersten Koordinaten der zwei oder mehr Justiermarken auf der Oberfläche OF des Quantenprozessorkristalls D mittels Lokalisierung der ersten paramagnetischen Zentren ST1 durch Auswertung der ersten Fluoreszenzstrahlung dieser ersten paramagnetischen Zentren ST1.
Beispielsweise ist es denkbar, den gesamten Quantenprozessorkristalls D mit elektromagnetischer Strahlung der ersten Pumpstrahlungswellenlänge λ_pmp1 zu bestrahlen, das von dem Quantenprozessorkristalls D zurückkommende Licht zu filtern, sodass nur noch elektromagnetische Strahlung mit der ersten Fluoreszenzwellenlänge λ_fl1 der ersten Fluoreszenzstrahlung übrigbleibt und dann beispielsweise mittels einer CCD-Kamera das zweidimensionale erste Fluoreszenzbild im Wellenlängenbereich der der ersten Fluoreszenzwellenlänge λ_fl1 von dem Quantenprozessorkristall D aufzunehmen, um die Positionen der ersten paramagnetischen Zentren ST1 zu detektieren. Alternativ ist natürlich auch ein Abscannen der Oberfläche OF mittels eines konfokalen Mikroskops und einer translatorischen Positioniervorrichtung in X-Richtung und einer translatorischen Positioniervorrichtung in Y-Richtung (Kreuztischanordnung) denkbar, was eine bessere Auflösung verspricht. Aus den Messwerten der Positionen der Fluoreszenzpunkte der ersten paramagnetischen Zentren ST1 kann dann der erste Quantencomputer QC1 oder ein anderes Rechnersystem der relativen ersten Koordinaten der zwei oder mehr Justiermarken auf der Oberfläche OF des Quantenprozessorkristalls D ermitteln.
In einem vierten Schritt 40 erfolgt das Bestrahlen des Quantenprozessorkristalls D mit zweiter Pumpstrahlung der zweiten Pumpstrahlungswellenlänge λ_pmp2.
In einem fünften Schritt 50 erfolgt Ermitteln der relativen zweiten Koordinaten der als Quantenbits verwendeten zweiten paramagnetischen Zentren NV auf der Oberfläche OF des Quantenprozessorkristalls D durch Auswertung der zweiten Fluoreszenzstrahlung mit der zweiten Fluoreszenzstrahlungswellenlänge λ_fl2 dieser zweiten paramagnetischen Zentren NV.
Beispielsweise ist es denkbar, den gesamten Quantenprozessorkristalls D mit elektromagnetischer Strahlung der zweiten Pumpstrahlungswellenlänge λ_pmp2 zu bestrahlen, das von dem Quantenprozessorkristalls D zurückkommende Licht zu filtern, sodass nur noch elektromagnetische Strahlung mit der zweiten Fluoreszenzwellenlänge λ_fl2 der zweiten Fluoreszenzstrahlung übrigbleibt und dann beispielsweise mittels einer CCD-Kamera das zweidimensionale zweite Fluoreszenzbild im Wellenlängenbereich der der zweiten Fluoreszenzwellenlänge λ_fl2 von dem Quantenprozessorkristall D aufzunehmen, um die Positionen der zweiten paramagnetischen Zentren NV zu detektieren. Alternativ ist natürlich auch ein Abscannen der Oberfläche OF mittels eines konfokalen Mikroskops und einer translatorischen Positioniervorrichtung in X-Richtung und einer translatorischen Positioniervorrichtung in Y-Richtung (Kreuztischanordnung) denkbar, was eine bessere Auflösung verspricht. Aus den Messwerten der Positionen der Fluoreszenzpunkte der zweiten paramagnetischen Zentren NV kann dann der erste Quantencomputer QC1 oder ein anderes Rechnersystem der relativen ersten Koordinaten der zweiten paramagnetischen Zentren NV auf der Oberfläche OF des Quantenprozessorkristalls D ermitteln.
Bevorzugt ermitteln der erste Quantencomputer QC1 oder das andere Rechnersystem die relativen zweiten Koordinaten in dem gleichen und gleich parametrisierten Koordinatensystem wie die relativen ersten Koordinaten.
In einem sechsten Schritt 60 erfolgt der Ausbau des Quantenprozessorkristalls D aus dem ersten Quantencomputer QC1.
In einem siebten Schritt 70 erfolgt der Transport des Quantenprozessorkristalls D zum zweiten Quantencomputer QC2.
In einem achten Schritt 80 erfolgt der Einbau des Quantenprozessorkristalls D in den zweiten Quantencomputer QC2.
In einem neunten Schritt 90 erfolgt das Bereitstellen der Daten der ermittelten relativen ersten Koordinaten und der ermittelten relativen zweiten Koordinaten;
In einem zehnten Schritt 100 erfolgt im zweiten Quantencomputer QC2 ein Bestrahlen des Quantenprozessorkristalls D mit erster Pumpstrahlung LB1 der ersten Pumpstrahlungswellenlänge λ_pmp1.
In einem elften Schritt 110 erfolgt dann das Ermitteln der neunen relativen ersten Koordinaten der zwei oder mehr Justiermarken auf der Oberfläche OF des Quantenprozessorkristalls D mittels Lokalisierung der ersten paramagnetischen Zentren ST1 durch Auswertung der ersten Fluoreszenzstrahlung mit der ersten Fluoreszenzstrahlungswellenlänge λ_fl1 dieser ersten paramagnetischen Zentren ST1.
In einem zwölften Schritt 120 erfolgt vorzugsweise die Ermittlung der Werte eines Verschiebungsvektors und/oder einer Verzerrungsmatrix für eine affine Abbildung, um die übermittelten und bereitgestellten relativen ersten Koordinaten auf die neuen relativen ersten Koordinaten abzubilden;
Mit Hilfe der dann so parametrisierten affinen Abbildung erfolgt in einem dreizehnten Schritt 130 dann typischerweise eine Berechnung der Lage der zweiten paramagnetischen Zentren NV entsprechend den zu bestimmenden neunen relativen zweiten Koordinaten der zweiten paramagnetischen Zentren NV im zweiten Quantencomputer QC2 aus den übermittelten und bereitgestellten zweiten Koordinaten der zweiten paramagnetischen Zentren NV im ersten Quantencomputer QC1 mittels der affinen Abbildung unter Nutzung des ermittelten Verschiebungsvektors und/oder der ermittelten Verzerrungsmatrix;
Im vierzehnten Schritt 140 erfolgt ein Anfahren eines Punkts entsprechend den ermittelten neuen relativen zweiten Koordinaten der zweiten paramagnetischen Zentren NV durch den zweiten Quantencomputer QC2, um diese zweiten paramagnetischen Zentren NV als Quantenbits des zweiten Quantencomputers QC2 verwenden zu können.
Im fünfzehnten Schritt 150 erfolgt dann typischerweise genau diese Verwendung eines oder mehrerer der dort befindlichen zweiten paramagnetischen Zentren NV als Quantenbits des zweiten Quantencomputers QC2.
Damit einhergehend kann in einem sechzehnten Schritt 160 die Verwendung eines oder mehrerer der mit einem der dort befindlichen zweiten paramagnetischen Zentren NV gekoppelten oder koppelbaren mit einem nuklearen Spin behafteten Isotope als nukleares Quantenbit (Kernquantenbit) CI des zweiten Quantencomputers QC2 erfolgen.
In einem vorbereitenden nullten Schritt 5 vor dem Ausbau des Quantenprozessorkristalls D aus dem ersten Quantencomputer QC1 erfolgt bevorzugt ein Erfassen 5 der Werte der Resonanz- und/oder Koppelfrequenzen zur Ansteuerung und/oder Kopplung von Quantenbits und/oder Kernquantenbits im ersten Quantencomputer QC1 mittels elektromagnetischer Strahlung vor dem Ausbau des Quantenprozessorkristalls D aus dem ersten Quantencomputer QC1.
Vor oder während des Transports 70 des Quantenprozessorkristalls D zum Kunden des Herstellers des Quantenprozessorkristalls D erfolgt vorzugsweise ein Übermitteln 75 der Werte der Resonanz- und/oder Koppelfrequenzen zusammen mit der Information welches Quantenbit bzw. welches Kernquantenbit mittels welcher Resonanz- bzw. Koppelfrequenz angesprochen wird, wenn der erste Quantencomputer QC1 ein oder mehrere ganz bestimmte zweite paramagnetische Zentren NV angefahren hat und als Quantenbits genutzt hat. Diese ein oder mehrere ganz bestimmten zweiten paramagnetischen Zentren NV soll nach dem Transfer des Quantenprozessorkristalls D in den zweiten Quantencomputer QC2 auch der zweite Quantencomputer QC2 nutzen können.
Vorzugsweise zusammen mit dem Bereitstellen 90 der Daten der ermittelten relativen ersten Koordinaten und der ermittelten relativen zweiten Koordinaten der ersten paramagnetischen Zentren ST1 und der zweiten paramagnetischen Zentren NV für den zweiten Quantencomputer QC2 erfolgt typischerweise ein Einspeisen 95 der übermittelten Werte der der Resonanz- und/oder Koppelfrequenzen dieser zweiten paramagnetischen Zentren NV und der koppelbaren nuklearen Spins der Isotope CI in den zweiten Quantencomputer QC2.
Vorzugsweise erfolgt in einem typischerweise abschließenden Schritt 145 das Verwenden der übermittelten Werte der der Resonanz- und/oder Koppelfrequenzen durch den zweiten Quantencomputer QC2 nach dem Anfahren 140 eines Punkts der neuen relativen zweiten Koordinaten mit zweiten paramagnetischen Zentren NV durch den zweiten Quantencomputer QC2.
Vorzugsweise optimiert der zweite Quantencomputer QC2 die übermittelten Werte der der Resonanz- und/oder Koppelfrequenzen der Quantenpunkte mit zweiten paramagnetischen Zentren NV und/oder nuklearen Quantenpunkte mit nuklearen Spins von Isotopen CI ausgehend von den übermittelten Werten der der Resonanz- und/oder Koppelfrequenzen insbesondere durch Variation nachoptimiert und so ermittelt nachoptimierte Werte der der Resonanz- und/oder Koppelfrequenzen der Quantenpunkte mit zweiten paramagnetischen Zentren NV und/oder nuklearen Quantenpunkte mit nuklearen Spins von Isotopen CI.
Derer zweite Quantencomputer QC2 verwendet dann bevorzugt die so nachoptimierten Werte der der Resonanz- und/oder Koppelfrequenzen der Quantenpunkte und/oder nuklearen Quantenpunkte für die Ansteuerung der Quantenpunkte und/oder nuklearen Quantenpunkte.
Bevorzugt ermittelt der zweite Quantencomputer QC2 im Rahmen dieser Nachoptimierung je nach Ansteuermethode einen mittleren Frequenzoffset und/oder einen Frequenzfaktor ermittelt, die die übermittelten Werte der der Resonanz- und/oder Koppelfrequenzen der Quantenpunkte mit zweiten paramagnetischen Zentren NV und/oder nuklearen Quantenpunkte mit nuklearen Spins von Isotopen CI mit kleinstem Gesamtfehler auf die nachoptimierten Werte der der Resonanz- und/oder Koppelfrequenzen der Quantenpunkte mit zweiten paramagnetischen Zentren NV und/oder nuklearen Quantenpunkte mit nuklearen Spins von Isotopen CI für die Ansteuerung der Quantenpunkte mit zweiten paramagnetischen Zentren NV und/oder nuklearen Quantenpunkte mit nuklearen Spins von Isotopen CI abbilden.
Der zweite Quantencomputer QC2 ermittelt vorzugsweise aus den übermittelten Werten der Resonanz- und/oder Koppelfrequenzen der Quantenpunkte mit zweiten paramagnetischen Zentren NV und/oder nuklearen Quantenpunkte mit nuklearen Spins von Isotopen CI mittels des Frequenzoffsets und/oder des Frequenzfaktors die vorläufigen nachoptimierten Werte der Resonanz- und/oder Koppelfrequenzen der Quantenpunkte mit zweiten paramagnetischen Zentren NV und/oder nuklearen Quantenpunkte mit nuklearen Spins von Isotopen CI für die Ansteuerung der Quantenpunkte mit zweiten paramagnetischen Zentren NV und/oder nuklearen Quantenpunkte mit nuklearen Spins von Isotopen CI.
Der zweite Quantencomputer QC2 nachoptimiert vorzugsweise die vorläufigen nachoptimierten Werte der der Resonanz- und/oder Koppelfrequenzen der Quantenpunkte mit zweiten paramagnetischen Zentren NV und/oder nuklearen Quantenpunkte mit nuklearen Spins von Isotopen CI ausgehend von den vorläufigen nachoptimierten Werten der der Resonanz- und/oder Koppelfrequenzen insbesondere durch Variation und ermittelt so die nachoptimierten Werte der Resonanz- und/oder Koppelfrequenzen der Quantenpunkte mit zweiten paramagnetischen Zentren NV und/oder nuklearen Quantenpunkte mit nuklearen Spins von Isotopen CI.
Ein vereinfachtes Verfahren kann ohne die ersten paramagnetischen Zentren ST1 und Justiermarken auskommen. Das hier vorgelegte Dokument stellt daher auch ein vereinfachtes Verfahren zum Transport eines Quantenprozessorkristalls D von einem ersten Quantencomputer QC1 zu einem zweiten Quantencomputer QC2 vor.
In einem ersten Schritt 10 des vorgeschlagenen vereinfachten Verfahrens erfolgt das Bereitstellen des ersten Quantencomputers QC1 mit dem Quantenprozessorkristall D, wobei der Quantenprozessorkristall D wieder eine Oberfläche OF aufweist und wobei der Quantenprozessorkristall D zweite paramagnetische Zentren NV aufweist und wobei der erste Quantencomputer QC1 dazu eingerichtet ist, zweite paramagnetische Zentren NV des Quantenprozessorkristalls D als Quantenbits zu verwenden, und wobei der erste Quantencomputer QC1 dazu eingerichtet ist, die nuklearen Spins von Isotope CI, die mit einigen dieser zweiten paramagnetische Zentren NV des Quantenprozessorkristalls D gekoppelt werden können, als nukleare Quantenbits zu verwenden.
Es folgt nun vorzugsweise direkt der vierte Schritt 40 des Bestrahlens des Quantenprozessorkristalls D mit zweiter Pumpstrahlung der zweiten Pumpstrahlungswellenlänge λ_pmp2. D.h. in dem vereinfachten Verfahren werden die zweiten paramagnetischen Zentren auch als erste paramagnetische Zentren verwendet, wobei diese sich nicht in Justiermarken befinden. Die Koordinatenanpassung kann ggf. also schlechter sein.
Vorzugsweise erfolgt als fünfter Schritt 50 nun wieder in analoger Weise das Ermitteln der relativen zweiten Koordinaten der als Quantenbits verwendeten zweiten paramagnetischen Zentren NV auf der Oberfläche OF des Quantenprozessorkristalls D durch Auswertung der zweiten Fluoreszenzstrahlung mit einer zweiten Fluoreszenzstrahlungswellenlänge λ_fl2 dieser zweiten paramagnetischen Zentren NV.
Anschließend erfolgen vorzugsweise der Ausbau 60 des Quantenprozessorkristalls D aus dem ersten Quantencomputer QC1 und der Transport 70 des Quantenprozessorkristalls D zum zweiten Quantencomputer QC2. Dort erfolgt typischerweise wieder der Einbau 80 des Quantenprozessorkristalls D in den zweiten Quantencomputer QC2.
Nach dem Bereitstellen 90 der Daten der ermittelten relativen zweiten Koordinaten erfolgt bevorzugt das Bestrahlen 100 des Quantenprozessorkristalls D mit zweiter Pumpstrahlung der zweiten Pumpstrahlungswellenlänge λ_pmp2. Mit Hilfe der dann auftretenden zweiten Fluoreszenzstrahlung der zweiten paramagnetischen Zentren NV erfolgt dann das Ermitteln 110 der neunen relativen zweiten Koordinaten der zuvor vermessen und als Quantenbits verwendeten zweiten paramagnetischen Zentren NV auf der Oberfläche OF des Quantenprozessorkristalls D mittels Lokalisierung dieser zweiten paramagnetischen Zentren NV durch Auswertung der zweiten Fluoreszenzstrahlung mit der zweiten Fluoreszenzstrahlungswellenlänge λ_fl2 dieser zweiten paramagnetischen Zentren NV. Es ist also die vereinfachende Idee, die zweiten paramagnetischen Zentren direkt als Justiermarken zu verwenden. Es folgt wieder in Analoger Weise die Ermittlung 120 der Werte eines Verschiebungsvektors und/oder einer Verzerrungsmatrix für eine affine Abbildung, um die übermittelten und bereitgestellten relativen zweiten Koordinaten auf die neuen relativen zweiten Koordinaten abzubilden. Sodann kann die Berechnung 130 der neunen relativen zweiten Koordinaten aus den übermittelten und bereitgestellten zweiten Koordinaten mittels der affinen Abbildung unter Nutzung des ermittelten Verschiebungsvektors und/oder der ermittelten Verzerrungsmatrix erfolgen. Danach ist der zweite Quantencomputer QC2 in der Lage, das Anfahren 140 eines Punkts der neuen relativen zweiten Koordinaten durch den zweiten Quantencomputer QC2 durchzuführen. Der zweite Quantencomputer QC2 kann dann die Verwendung 150 eines oder mehrerer der dort befindlichen zweiten paramagnetischen Zentren NV als Quantenbits des zweiten Quantencomputers QC2 beginnen.
Die anderen oben für das komplexere Verfahren denkbaren weiteren Abwandlungen sind hier auch denkbar und gelten als mitoffenbart.
Vorteil
Ein solcher Quantenprozessorkristalls D und die beiden vorgestellten Verfahren ermöglichen zumindest in einigen Realisierungen den Test und die Charakterisierung des Quantenprozessorkristalls D in einem ersten Quantencomputer QC1 und den Transfer dieser test- und Charakterisierungsergebnisse und die Nutzung dieser in einem zweiten Quantencomputer QC2 nach dem Einbau des Quantenprozessorkristalls D in diesen zweiten Quantencomputer QC2. Die Vorteile sind hierauf aber nicht beschränkt.
Figurenliste
Die Figuren erläutern den Vorschlag schematisch und vereinfacht. Die Offenlegung der hier vorgelegten Schrift ist nicht auf die Figuren begrenzt und umfasst auch andere Kombinationen.

1 1 zeigt schematisch vereinfacht einen beispielhaften Quantenprozessorkristall D mit einer Oberfläche OF, ersten paramagnetischen Zentren ST1 und zweiten paramagnetischen Zentren NV. Die zweiten paramagnetischen Zentren NV sind in dem Beispiel mit den nuklearen Spins von Isotopen CI als nuklearen Quantenbits koppelbar. Die ersten paramagnetischen Zentren ST1 bilden hier beispielhafte Justiermarken. Bevorzugt werden die ersten paramagnetischen Zentren ST1 durch lonenimplantation mit einer typischerweise anschließenden thermischen Wärmebehandlung hergestellt. Bevorzugt werden die zweiten paramagnetischen Zentren NV durch lonenimplantation mit einer typischerweise anschließenden thermischen Wärmebehandlung hergestellt. Die Isotope mit den nuklearen Spins CI, die als Kernquantenpunkte genutzt werden sollen, können bereits in dem Substratmaterial des Quantenprozessorkristalls D vorhanden sein oder ebenfalls per lonenimplantation eingebracht werden.
2 2 zeigt den beispielhaften Verfahrensablauf bei Verwendung von ersten paramagnetischen Zentren ST1 und zweiten paramagnetischen Zentren NV.
3 3 zeigt den beispielhaften erweiterten Verfahrensablauf bei Verwendung von ersten paramagnetischen Zentren ST1 und zweiten paramagnetischen Zentren NV.
4 4 zeigt den beispielhaften vereinfachten Verfahrensablauf bei Verwendung von zweiten paramagnetischen Zentren NV.

Bezugszeichenliste

5: Erfassen 5 der Werte der Resonanz- und/oder Koppelfrequenzen zur Ansteuerung und/oder Kopplung von Quantenbits und/oder Kernquantenbits im ersten Quantencomputer QC1 mittels elektromagnetischer Strahlung vor dem Ausbau des Quantenprozessorkristalls D;
10: Bereitstellen 10 des ersten Quantencomputers QC1 mit dem Quantenprozessorkristall D;
20: Bestrahlen 20 des Quantenprozessorkristalls D mit erster Pumpstrahlung der ersten Pumpstrahlungswellenlänge λ_pmp1;
30: Ermitteln 30 der relativen ersten Koordinaten der zwei oder mehr Justiermarken auf der Oberfläche OF des Quantenprozessorkristalls D mittels Lokalisierung der ersten paramagnetischen Zentren ST1 durch Auswertung der ersten Fluoreszenzstrahlung mit einer ersten Fluoreszenzstrahlungswellenlänge λ_fl1 dieser ersten paramagnetischen Zentren ST1
40: Bestrahlen 40 des Quantenprozessorkristalls D mit zweiter Pumpstrahlung der zweiten Pumpstrahlungswellenlänge λ_pmp2;
50: Ermitteln 50 der relativen zweiten Koordinaten der als Quantenbits verwendeten zweiten paramagnetischen Zentren NV auf der Oberfläche OF des Quantenprozessorkristalls D durch Auswertung der zweiten Fluoreszenzstrahlung mit einer zweiten Fluoreszenzstrahlungswellenlänge λ_fl2 dieser zweiten paramagnetischen Zentren NV;
60: Ausbau 60 des Quantenprozessorkristalls D aus dem ersten Quantencomputer QC1;
70: Transport 70 des Quantenprozessorkristalls D zum zweiten Quantencomputer QC2;
75: Übermitteln 75 der Werte der Resonanz- und/oder Koppelfrequenzen zusammen mit der Information welches Quantenbit bzw. welches Kernquantenbit mittels welcher Resonanz- bzw. Koppelfrequenz angesprochen wird;
80: Einbau 80 des Quantenprozessorkristalls D in den zweiten Quantencomputer QC2;
90: Bereitstellen 90 der Daten der ermittelten relativen ersten Koordinaten und der ermittelten relativen zweiten Koordinaten;
95: Einspeisen 95 der übermittelten Werte der der Resonanz- und/oder Koppelfrequenzen in den zweiten Quantencomputer QC2;
100: Bestrahlen 100 des Quantenprozessorkristalls D im Falle des Verfahrens unter Verwendung von ersten paramagnetischen Zentren ST1 und von zweiten paramagnetischen Zentren NV mit erster Pumpstrahlung der ersten Pumpstrahlungswellenlänge λ_pmp1 und im Falle im Falle des Verfahrens unter Verwendung nur von zweiten paramagnetischen Zentren NV mit zweiter Pumpstrahlung der zweiten Pumpstrahlungswellenlänge λ_pmp2;
110: Ermitteln 110 im Falle des Verfahrens unter Verwendung von ersten paramagnetischen Zentren ST1 und von zweiten paramagnetischen Zentren NV der neunen relativen ersten Koordinaten der zwei oder mehr Justiermarken auf der Oberfläche OF des Quantenprozessorkristalls D mittels Lokalisierung der ersten paramagnetischen Zentren ST1 durch Auswertung der ersten Fluoreszenzstrahlung mit der ersten Fluoreszenzstrahlungswellenlänge λ_fl1 dieser ersten paramagnetischen Zentren ST1 und Ermitteln 110 im Falle des Verfahrens unter Verwendung nur von zweiten paramagnetischen Zentren NV der neunen relativen zweiten Koordinaten der zuvor vermessen und als Quantenbits verwendeten zweiten paramagnetischen Zentren (NV) auf der Oberfläche (OF) des Quantenprozessorkristalls (D) mittels Lokalisierung dieser zweiten paramagnetischen Zentren (NV) durch Auswertung der zweiten Fluoreszenzstrahlung mit der zweiten Fluoreszenzstrahlungswellenlänge (λ_fl2) dieser zweiten paramagnetischen Zentren (NV);
120: Ermittlung 120 im Falle des Verfahrens unter Verwendung von ersten paramagnetischen Zentren ST1 und von zweiten paramagnetischen Zentren NV der Werte eines Verschiebungsvektors und/oder einer Verzerrungsmatrix für eine affine Abbildung, um die übermittelten und bereitgestellten relativen ersten Koordinaten auf die neuen relativen ersten Koordinaten abzubilden, und Ermittlung 120 im Falle des Verfahrens unter Verwendung nur von zweiten paramagnetischen Zentren NV der Werte eines Verschiebungsvektors und/oder einer Verzerrungsmatrix für eine affine Abbildung, um die übermittelten und bereitgestellten relativen zweiten Koordinaten auf die neuen relativen zweiten Koordinaten abzubilden;
130: Berechnung 130 der neunen relativen zweiten Koordinaten aus den übermittelten und bereitgestellten zweiten Koordinaten mittels der affinen Abbildung unter Nutzung des ermittelten Verschiebungsvektors und/oder der ermittelten Verzerrungsmatrix;
140: Anfahren 140 eines Punkts der neuen relativen zweiten Koordinaten durch den zweiten Quantencomputer QC2;
145: Verwenden 145 der übermittelten Werte der der Resonanz- und/oder Koppelfrequenzen durch den zweiten Quantencomputer QC2 nach dem Anfahren 140 eines Punkts der neuen relativen zweiten Koordinaten durch den zweiten Quantencomputer QC2.
150: Verwendung 150 eines oder mehrerer der dort befindlichen zweiten paramagnetischen Zentren NV als Quantenbits des zweiten Quantencomputers QC2;
160: Verwendung 160 eines oder mehrerer der mit einem der dort (sieh Schritt 150) befindlichen zweiten paramagnetischen Zentren NV gekoppelten oder koppelbaren mit einem nuklearen Spin behafteten Isotope als nukleares Quantenbit (Kernquantenbit) CI des zweiten Quantencomputers QC2;
CI: Isotope mit nuklearen Spins;
D: Quantenprozessorkristall;
λfl1: erste Fluoreszenzstrahlungswellenlänge der ersten Fluoreszenzstrahlung der ersten paramagnetischen Zentren ST1;
λfl2: zweite Fluoreszenzstrahlungswellenlänge der zweiten Fluoreszenzstrahlung der zweiten paramagnetischen Zentren NV;
λpmp1: erste Pumpstrahlungswellenlänge der ersten Pumpstrahlung zum Pumpen der ersten paramagnetischen Zentren ST1;
λpmp2: zweite Pumpstrahlungswellenlänge der zweiten Pumpstrahlung zum Pumpen der zweiten paramagnetischen Zentren NV;
NV: zweite paramagnetische Zentren. Bevorzugt handelt es sich um NV-Zentren;
OF: Oberfläche;
QC1: erster Quantencomputer;
QC2: zweiter Quantencomputer;
ST1: erste paramagnetische Zentren. Bevorzugt handelt es sich um paramagnetische Zentren, die von NV-Zentren verschieden sind;

Liste der zitierten Schriften

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102022112269 A1 [0002, 0068]
DE 102020007977 B4 [0002, 0068]

Claims

Quantenprozessorkristall (D) für einen Quantencomputer wobei der Quantenprozessorkristall (D) eine Oberfläche (OF) aufweist und wobei der Quantenprozessorkristall (D) unter der Oberfläche (OF) mindestens zwei erste paramagnetische Zentren (ST1) eines ersten Typs umfasst und wobei der Quantenprozessorkristall (D) unter der Oberfläche (OF) zweite paramagnetische Zentren (NV) eines zweiten Typs umfasst und wobei der Quantenprozessorkristall (D) unter der Oberfläche (OF) Isotope (CI) mit nuklearen Spins umfasst und wobei die ersten paramagnetischen Zentren (ST1) des ersten Typs bei Bestrahlung mit einer ersten Pumpstrahlung einer ersten Pumpstrahlungswellenlänge (λ_pmp1) eine erste Fluoreszenzstrahlung mit einer ersten Fluoreszenzwellenlänge (λ_fl1) emittieren und wobei die zweiten paramagnetischen Zentren (NV) des zweiten Typs bei Bestrahlung mit einer zweiten Pumpstrahlung einer zweiten Pumpstrahlungswellenlänge (λ_pmp2) eine zweite Fluoreszenzstrahlung mit einer zweiten Fluoreszenzwellenlänge (λ_fl2) emittieren und wobei die erste Fluoreszenzwellenlänge (λ_fl1) von der zweiten Fluoreszenzwellenlänge (λ_fl2) verschieden ist und wobei der Quantenprozessorkristall (D) dazu eingerichtet ist, dass mittels elektromagnetischer Strahlung der Quantenzustand zumindest eines zweiten paramagnetischen Zentrums (NV) mit zumindest einem Quantenzustand zumindest eines nuklearen Spins eines Isotops (CI) verkoppelt werden kann, gekennzeichnet dadurch dass der Quantenprozessorkristall (D) zwei oder mehr Justiermarken an oder in der Oberfläche (OF) des Quantenprozessorkristalls (D) aufweist und dass sich die mindestens zwei ersten paramagnetischen Zentren (ST1) sich an unterschiedlichen Stellen der Oberfläche (OF) des Quantenprozessorkristalls (D) unter der Oberfläche (OF) befinden und dass mindestens zwei Justiermarken der Justiermarken zumindest jeweils ein erstes paramagnetisches Zentrum (ST1) aufweisen und die zweiten paramagnetischen Zentren (NV) und die mindestens zwei ersten paramagnetischen Zentren (ST1) sich jeweils an unterschiedlichen Stellen der Oberfläche (OF) des Quantenprozessorkristalls (D) unter der Oberfläche (OF) befinden.
Quantenprozessorkristall (D) nach Anspruch 1 wobei der Quantenprozessorkristall (D) einen Diamantkristall umfasst.
Quantenprozessorkristall (D) nach Anspruch 2 wobei es sich bei einem oder mehreren zweiten paramagnetischen Zentren (NV) um NV-Zentren handelt.
Quantenprozessorkristall (D) nach Anspruch 3 wobei ein oder mehrere zweite paramagnetischen Zentren (NV) von NV-Zentren verschieden sind.
Quantencomputer (QC2) wobei der Quantencomputer (QC2) zum Einbau (80) eines Quantenprozessorkristalls (D) in den Quantencomputer (QC2) eingerichtet ist, der Justiermarken und erste paramagnetische Zentren (ST1) und zweite paramagnetische Zentren (NV) aufweist, und wobei insbesondere der Quantenprozessorkristall (D) ein Quantenprozessorkristall (D) nach einem der Ansprüche 1 bis 4 sein kann und wobei der Quantencomputer (QC2) Daten von mit einem anderen Quantencomputer (QC1) ermittelten relativen ersten Koordinaten von ersten paramagnetischen Zentren (ST1) und der mit dem anderen Quantencomputer (QC1) ermittelten relativen zweiten Koordinaten von zweiten paramagnetischen Zentren (NV) des Quantenprozessorkristalls (D) nach deren Bereitstellung (90) verarbeitet und wobei der Quantencomputer (QC2) zum Bestrahlen (100) des Quantenprozessorkristalls (D) nach dessen Einbau mit erster Pumpstrahlung der ersten Pumpstrahlungswellenlänge (λ_pmp1) eingerichtet ist und wobei der Quantencomputer (QC2) zum Ermitteln (110) von neunen relativen ersten Koordinaten von zwei oder mehr Justiermarken auf der Oberfläche (OF) des Quantenprozessorkristalls (D) mittels Lokalisierung von ersten paramagnetischen Zentren (ST1) durch Auswertung der ersten Fluoreszenzstrahlung mit der ersten Fluoreszenzstrahlungswellenlänge (λ_fl1) dieser ersten paramagnetischen Zentren (ST1) eingerichtet ist und wobei der Quantencomputer (QC2) zum Ermittlung (120) der Werte eines Verschiebungsvektors und/oder einer Verzerrungsmatrix für eine affine Abbildung eingerichtet ist, um die übermittelten und bereitgestellten relativen ersten Koordinaten auf die neuen relativen ersten Koordinaten abbilden zu können, und wobei der Quantencomputer (QC2) zur Berechnung (130) der neunen relativen zweiten Koordinaten aus den übermittelten und bereitgestellten zweiten Koordinaten mittels der affinen Abbildung unter Nutzung des ermittelten Verschiebungsvektors und/oder der ermittelten Verzerrungsmatrix eingerichtet ist und wobei der Quantencomputer (QC2) zum Anfahren (140) eines Punkts der neuen relativen zweiten Koordinaten durch den zweiten Quantencomputer (QC2) eingerichtet ist und wobei der Quantencomputer (QC2) zur Verwendung (150) eines oder mehrerer der dort befindlichen zweiten paramagnetischen Zentren (NV) als Quantenbits des zweiten Quantencomputers (QC2) eingerichtet ist.
Quantencomputer (QC2) wobei der Quantencomputer (QC2) zum Einbau (80) eines Quantenprozessorkristalls (D) in den Quantencomputer (QC2) eingerichtet ist, der zweite paramagnetische Zentren (NV) aufweist, und wobei insbesondere der Quantenprozessorkristall (D) ein Quantenprozessorkristall (D) nach einem der Ansprüche 1 bis 4 sein kann und wobei der Quantencomputer (QC2) Daten von mit einem anderen Quantencomputer (QC1) ermittelten relativen zweiten Koordinaten von zweiten paramagnetischen Zentren (NV) des Quantenprozessorkristalls (D) nach deren Bereitstellung (90) verarbeitet und wobei der Quantencomputer (QC2) zum Bestrahlen (100) des Quantenprozessorkristalls (D) nach dessen Einbau mit zweiter Pumpstrahlung der zweiten Pumpstrahlungswellenlänge (λ_pmp2) eingerichtet ist und wobei der Quantencomputer (QC2) zum Ermitteln (110) der neunen relativen zweiten Koordinaten der zuvor vermessen und als Quantenbits verwendeten zweiten paramagnetischen Zentren (NV) auf der Oberfläche (OF) des Quantenprozessorkristalls (D) mittels Lokalisierung dieser zweiten paramagnetischen Zentren (NV) durch Auswertung der zweiten Fluoreszenzstrahlung mit der zweiten Fluoreszenzstrahlungswellenlänge (λ_fl2) dieser zweiten paramagnetischen Zentren (NV) eingerichtet ist und wobei der Quantencomputer (QC2) zum Ermittlung (120) der Werte eines Verschiebungsvektors und/oder einer Verzerrungsmatrix für eine affine Abbildung eingerichtet ist, um die übermittelten und bereitgestellten relativen zweiten Koordinaten auf die neuen relativen zweiten Koordinaten abbilden zu können und wobei der Quantencomputer (QC2) zur Berechnung (130) der neunen relativen zweiten Koordinaten aus den übermittelten und bereitgestellten zweiten Koordinaten mittels der affinen Abbildung unter Nutzung des ermittelten Verschiebungsvektors und/oder der ermittelten Verzerrungsmatrix eingerichtet ist und wobei der Quantencomputer (QC2) zum Anfahren (140) eines Punkts der neuen relativen zweiten Koordinaten durch den zweiten Quantencomputer (QC2) eingerichtet ist und wobei der Quantencomputer (QC2) zur Verwendung (150) eines oder mehrerer der dort befindlichen zweiten paramagnetischen Zentren (NV) als Quantenbits des zweiten Quantencomputers (QC2) eingerichtet ist.
Quantencomputer (QC2) nach Anspruch 5 oder 6, wobei der Quantencomputer (QC2) zur Verwendung (160) eines oder mehrerer der mit einem der dort befindlichen zweiten paramagnetischen Zentren (NV) gekoppelten oder koppelbaren mit einem nuklearen Spin behafteten Isotope als nukleares Quantenbit (Kernquantenbit) (CI) des zweiten Quantencomputers (QC2) eingerichtet ist.
Quantencomputer (QC2) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei der Quantencomputer (QC2) nach einem Einspeisen (95) von übermittelten Werten der der Resonanz- und/oder Koppelfrequenzen aus Messungen des anderen Quantencomputers (QC1) in den zweiten Quantencomputer (QC2) zur Verwendung (145) der übermittelten Werte der der Resonanz- und/oder Koppelfrequenzen durch den zweiten Quantencomputer (QC2) nach dem Anfahren (140) eines Punkts der neuen relativen zweiten Koordinaten durch den zweiten Quantencomputer (QC2) eingerichtet ist.
Quantencomputer (QC2) nach einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei der zweite Quantencomputer (QC2) dazu eingerichtet ist, die übermittelten Werte der der Resonanz- und/oder Koppelfrequenzen der Quantenpunkte und/oder nuklearen Quantenpunkte ausgehend von den übermittelten Werten der der Resonanz- und/oder Koppelfrequenzen insbesondere durch Variation nachzuoptimieren und so nachoptimierte Werte der der Resonanz- und/oder Koppelfrequenzen der Quantenpunkte und/oder nuklearen Quantenpunkte zu ermitteln;
Quantencomputer (QC2) nach Anspruch 9, wobei der zweite Quantencomputer (QC2) dazu eingerichtet ist, die nachoptimierten Werte der der Resonanz- und/oder Koppelfrequenzen der Quantenpunkte und/oder nuklearen Quantenpunkte für die Ansteuerung der Quantenpunkte und/oder nuklearen Quantenpunkte zu verwenden;
Quantencomputer (QC2) nach Anspruch 10, wobei der zweite Quantencomputer (QC2) dazu eingerichtet ist, je nach Ansteuermethode einen mittleren Frequenzoffset und/oder einen Frequenzfaktor zu ermitteln, die die übermittelten Werte der der Resonanz- und/oder Koppelfrequenzen der Quantenpunkte und/oder nuklearen Quantenpunkte mit kleinstem Gesamtfehler auf die nachoptimierten Werte der der Resonanz- und/oder Koppelfrequenzen der Quantenpunkte und/oder nuklearen Quantenpunkte für die Ansteuerung der Quantenpunkte und/oder nuklearen Quantenpunkte abbilden.
Quantencomputer (QC2) nach Anspruch 11, wobei der zweite Quantencomputer (QC2) dazu eingerichtet ist, aus den übermittelten Werten der Resonanz- und/oder Koppelfrequenzen der Quantenpunkte (NV) und/oder nuklearen Quantenpunkte mittels des Frequenzoffsets und/oder des Frequenzfaktors die vorläufigen nachoptimierten Werte der der Resonanz- und/oder Koppelfrequenzen der Quantenpunkte und/oder nuklearen Quantenpunkte für die Ansteuerung der Quantenpunkte und/oder nuklearen Quantenpunkte zu ermitteln, und wobei der zweite Quantencomputer (QC2) dazu eingerichtet ist, die vorläufigen nachoptimierten Werte der der Resonanz- und/oder Koppelfrequenzen der Quantenpunkte und/oder nuklearen Quantenpunkte ausgehend von den vorläufigen nachoptimierten Werten der der Resonanz- und/oder Koppelfrequenzen insbesondere durch Variation nachzuoptimieren und so die nachoptimierten Werte der der Resonanz- und/oder Koppelfrequenzen der Quantenpunkte und/oder nuklearen Quantenpunkte zu ermitteln.