JP7232870B2 - 超伝導量子プロセッサへの入力ラインを減少させるルータ、ルータを構成する方法、およびルータのための方法 - Google Patents
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Description
本発明は、量子プロセッサの量子ビットへの入力ラインおよび読み出し共振器への入力ラインを減少させるルータ、ルータを構成する方法、およびルータのための方法を提供する。
を満足するように構成され、ただしi、j=1、2、...M、およびj≠iである。この不等式は、バンドパス・フィルタの各ペアの中心周波数fiとfjの間の周波数間隔がそれらの平均帯域幅を超えることを要求する。言い換えれば、不等式は、バンドパス・フィルタのどれも重なり合う帯域幅(すなわち、周波数範囲)を有さないことを確実にする。
である。ただし、Nは、駆動される必要がある量子プロセッサ/量子コンピュータ150内の量子ビットの個数である。上で利用された例の一部では、N=Mであり、ただし、Mは、信号分配装置108、110からの出力ポート/ラインの個数であると仮定された。N=Mであるとき、たった1つの信号分配装置108が量子ビット入力ライン104のために必要とされるとともに、1つの信号分配装置110が読み出し入力ライン106のために必要とされる、ルータ100が存在し得る。しかしながら、NがMよりも大きい場合があり得る。一部の場合では、信号分配装置108、110の出力Mよりも多く、総量子ビット(N)があり得る。数値例として、
のためにN=1000、M=7が仮定され、入力ラインの総数は、2×(143)=286である。したがって、読み出しセットのための143本の入力ライン、および量子ビット・セットのための143本の入力ラインがあり、これは、143個のペアの入力ライン104および106が存在することを意味する。同様に、量子ビット信号分配装置108の総数は143個となり、および読み出し信号分配装置110の総数は143個となり、これは、143個のペアの信号分配装置108および110が存在することになり、それぞれは、1つの入力ポートおよびM=7の出力ポートを有することを意味する。ブラケット
は、小数部の解決策が、次の整数(whole number)(すなわち、次の整数(integer))まで切り上げられたことを示す。したがって、入力ラインの小数部および信号分配装置の小数部がないので、(全ての出力ポートMが利用されてもよくまたは利用されなくてもよいが)142.857は、143に切り上げられた。上の計算に出現する因子2は、図1および図2に示されるように、量子ビット・ドライブおよび読み出しトーンのために別個の入力ラインが存在することを指すことに留意されたい。
Claims (8)
- 複数の量子ビットおよび前記複数の量子ビットに対応する複数の読み出し共振器を備える量子プロセッサのためのルータであって、
量子ビット信号分配装置と、
読み出し信号分配装置と
を備え、
前記量子ビット信号分配装置は、前記量子ビット信号分配装置に合成されて入力された異なる周波数の量子ビット信号のそれぞれを、前記複数の量子ビットのそれぞれに出力するように、前記複数の量子ビットと通信可能に結合されており、
前記読み出し信号分配装置は、前記読み出し信号分配装置に合成されて入力された異なる読み出し周波数の読み出し信号のそれぞれを、前記複数の読み出し共振器のそれぞれに出力するように、前記複数の読み出し共振器と通信可能に結合されている、ルータ。 - 前記量子ビット信号分配装置および前記読み出し信号分配装置の入力側に通信可能に結合された広帯域ダイプレクサをさらに備え、前記広帯域ダイプレクサは、前記異なる周波数の量子ビット信号のそれぞれと、前記異なる読み出し周波数の読み出し信号のそれぞれとを含む信号を受信し、前記異なる周波数の量子ビット信号のそれぞれを合成して前記量子ビット信号分配装置に入力し、前記異なる読み出し周波数の読み出し信号のそれぞれを合成して前記読み出し信号分配装置に入力するように構成されている、請求項1に記載のルータ。
- 前記量子ビット信号の前記周波数は、前記読み出し信号の前記読み出し周波数未満である、請求項1または2に記載のルータ。
- 前記ルータは、前記量子プロセッサが置かれている希釈冷凍装置内に置かれる、請求項1ないし3のいずれかに記載のルータ。
- 複数の量子ビットおよび前記複数の量子ビットに対応する複数の読み出し共振器を備える量子プロセッサのためのルータを構成する方法であって、
量子ビット信号分配装置および読み出し信号分配装置を用意することと、
前記量子ビット信号分配装置は、合成されて入力された異なる周波数にある量子ビット信号のそれぞれを、前記複数の量子ビットのそれぞれに出力するように、前記複数の量子ビットと通信可能に結合することと、
前記読み出し信号分配装置は、合成されて入力された異なる読み出し周波数にある読み出し信号のそれぞれを、前記複数の読み出し共振器のそれぞれに出力するように、前記複数の読み出し共振器と通信可能に結合することと
を含む方法。 - 広帯域ダイプレクサを用意することと、
前記広帯域ダイプレクサを、前記量子ビット信号分配装置および前記読み出し信号分配装置の入力側に通信可能に結合することと
をさらに含み、
前記広帯域ダイプレクサは、前記異なる周波数の量子ビット信号のそれぞれと、前記異なる読み出し周波数の読み出し信号のそれぞれとを含む信号を受信し、前記異なる周波数の量子ビット信号のそれぞれを合成して前記量子ビット信号分配装置に入力し、前記異なる読み出し周波数の読み出し信号のそれぞれを合成して前記読み出し信号分配装置に入力するように構成されている、請求項5に記載の方法。 - 前記量子ビット信号の前記周波数は、前記読み出し信号の前記読み出し周波数未満である、請求項5または6に記載の方法。
- 前記ルータを、前記量子プロセッサが置かれている希釈冷凍装置内に置くことをさらに含む、請求項5ないし7のいずれかに記載の方法。
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