JP7507799B2 - 超伝導デバイスにおける温度分布のマッピング - Google Patents

Description

本開示は、１つまたは複数の超伝導デバイスの温度分布のマッピングに関し、より詳細には、平面状の尺度または３次元の尺度あるいはその両方において超伝導量子プロセッサによって示された温度分布のマッピングに関する。

超伝導量子ビットなどの量子コンピューティング・デバイスの寿命は、動作中に１００ミリケルビン（ｍＫ）を下回る均一な温度分布を維持することによって最大化することができる。量子コンピューティング・デバイスの温度を決定するための従来技術は、希釈冷凍機内の１つまたは複数の混合室内に配置されるか、または混合室に隣接するか、あるいはその両方である温度センサの使用を含む。しかし一方で、希釈冷凍機と量子コンピューティング・デバイスの間に、無視できない距離が存在することがある。さらに、量子コンピューティング・デバイスの異なる位置に、様々な温度差が存在することがある。したがって、混合室での温度を測定することが、１つまたは複数の量子コンピューティング・デバイス全体の温度分布の決定において、無効になる可能性がある。

したがって、当技術分野では上記の問題に対処する必要がある。

本明細書に記載された１つまたは複数の実施形態では、１つまたは複数の超伝導デバイスにおける温度分布のマッピングを容易にすることができるシステム、コンピュータ実装方法、装置、またはコンピュータ・プログラム製品、あるいはその組合せが説明される。

超伝導量子プロセッサによって示された温度分布を識別するためのシステムである、システムが、コンピュータ実行可能コンポーネントを格納するメモリと、メモリに動作可能に結合され、メモリに格納されたコンピュータ実行可能コンポーネントを実行するプロセッサとを備え、コンピュータ実行可能コンポーネントが、量子コンピューティング・デバイス・レイアウトから複数の温度領域を定義する領域コンポーネントと、量子コンピューティング・デバイス・レイアウトの動作中に複数の温度領域内で達成された少なくとも１つの温度を決定することによって温度分布を特徴付けるマップを生成するマップ・コンポーネントとを含む。

さらなる態様から見ると、本発明は、コンピュータ実行可能コンポーネントを格納するメモリと、メモリに動作可能に結合され、メモリに格納されたコンピュータ実行可能コンポーネントを実行するプロセッサとを備えているシステムを提供し、コンピュータ実行可能コンポーネントが、カイネティック・インダクタンスにおける変化に起因する、量子コンピューティング・デバイス・レイアウト内に含まれている超伝導共振器によって示された周波数シフトに基づいて、複数の温度領域内で達成された少なくとも１つの温度を決定する温度推定コンポーネントと、量子コンピューティング・デバイス・レイアウトの動作中に達成された温度分布を特徴付ける少なくとも１つの温度に基づいてマップを生成するマップ・コンポーネントとを含む。

さらなる態様から見ると、本発明は、超伝導量子プロセッサによって示された温度分布を識別するためのコンピュータ実装方法を提供し、この方法は、プロセッサに動作可能に結合されたシステムによって、量子コンピューティング・デバイス・レイアウトから複数の温度領域を定義することと、システムによって、量子コンピューティング・デバイス・レイアウトの動作中に複数の温度領域内で達成された少なくとも１つの温度を決定することによって温度分布を特徴付けるマップを生成することとを含む。

さらなる態様から見ると、本発明は、コンピュータ実装方法を提供し、この方法は、プロセッサに動作可能に結合されたシステムによって、カイネティック・インダクタンスにおける変化に起因する、量子コンピューティング・デバイス・レイアウト内に含まれている超伝導共振器によって示された周波数シフトに基づいて、複数の温度領域内で達成された少なくとも１つの温度を決定することと、システムによって、量子コンピューティング・デバイス・レイアウトの動作中に達成された温度分布を特徴付ける少なくとも１つの温度に基づいてマップを生成することとを含む。

さらなる態様から見ると、本発明は、超伝導量子プロセッサの温度を解析するためのコンピュータ・プログラム製品を提供し、コンピュータ・プログラム製品は、プログラム命令が具現化されているコンピュータ可読記憶媒体を備え、プログラム命令が、プロセッサによって実行可能であり、プロセッサに、プロセッサに動作可能に結合されたシステムによって、量子コンピューティング・デバイス・レイアウトから複数の温度領域を定義することと、システムによって、量子コンピューティング・デバイス・レイアウトの動作中に複数の温度領域内で達成された少なくとも１つの温度を決定することによって温度分布を特徴付けるマップを生成することとを実行させる。

さらなる態様から見ると、本発明は、超伝導量子プロセッサによって示された温度分布を識別するためのコンピュータ・プログラム製品を提供し、コンピュータ・プログラム製品は、処理回路によって読み取り可能な、本発明のステップを実行するための方法を実行するために処理回路によって実行される命令を格納している、コンピュータ可読記憶媒体を備えている。

さらなる態様から見ると、本発明は、コンピュータ可読媒体に記憶され、デジタル・コンピュータの内部メモリにロード可能なコンピュータ・プログラムであって、このプログラムをコンピュータ上で動作させた場合に、本発明のステップを実施するためのソフトウェア・コード部分を含む、コンピュータ・プログラムを提供する。

一実施形態によれば、システムが提供される。このシステムは、コンピュータ実行可能コンポーネントを格納できるメモリを備えることができる。このシステムは、メモリに動作可能に結合され、メモリに格納されたコンピュータ実行可能コンポーネントを実行することができる、プロセッサを備えることもできる。コンピュータ実行可能コンポーネントは、量子コンピューティング・デバイス・レイアウトから複数の温度領域を定義できる領域コンポーネントを含むことができる。コンピュータ実行可能コンポーネントは、量子コンピューティング・デバイス・レイアウトの動作中に複数の温度領域内で達成された少なくとも１つの温度を決定することによって温度分布を特徴付けるマップを生成できるマップ・コンポーネントを含むこともできる。

一実施形態によれば、システムが提供される。このシステムは、コンピュータ実行可能コンポーネントを格納できるメモリを備えることができる。このシステムは、メモリに動作可能に結合され、メモリに格納されたコンピュータ実行可能コンポーネントを実行することができる、プロセッサを備えることもできる。コンピュータ実行可能コンポーネントは、カイネティック・インダクタンスにおける変化に起因する、量子コンピューティング・デバイス・レイアウト内に含まれている超伝導共振器によって示された周波数シフトに基づいて、複数の温度領域内で達成された少なくとも１つの温度を決定できる温度推定コンポーネントを含むことができる。コンピュータ実行可能コンポーネントは、量子コンピューティング・デバイス・レイアウトの動作中に達成された温度分布を特徴付ける少なくとも１つの温度に基づいてマップを生成できるマップ・コンポーネントを含むこともできる。

一実施形態によれば、コンピュータ実装方法が提供される。コンピュータ実装方法は、プロセッサに動作可能に結合されたシステムによって、量子コンピューティング・デバイス・レイアウトから複数の温度領域を定義することを含むことができる。コンピュータ実装方法は、システムによって、量子コンピューティング・デバイス・レイアウトの動作中に複数の温度領域内で達成された少なくとも１つの温度を決定することによって温度分布を特徴付けるマップを生成することを含むこともできる。

一実施形態によれば、コンピュータ実装方法が提供される。コンピュータ実装方法は、プロセッサに動作可能に結合されたシステムによって、カイネティック・インダクタンスにおける変化に起因する、量子コンピューティング・デバイス・レイアウト内に含まれている超伝導共振器によって示された周波数シフトに基づいて、複数の温度領域内で達成された少なくとも１つの温度を決定することを含むことができる。コンピュータ実装方法は、システムによって、量子コンピューティング・デバイス・レイアウトの動作中に達成された温度分布を特徴付ける少なくとも１つの温度に基づいてマップを生成することを含むこともできる。

一実施形態によれば、超伝導量子プロセッサの温度を解析するためのコンピュータ・プログラム製品が提供される。このコンピュータ・プログラム製品は、プログラム命令を具現化するコンピュータ可読記憶媒体を含むことができる。プログラム命令は、プロセッサによって実行可能であり、プロセッサに、プロセッサに動作可能に結合されたシステムによって、量子コンピューティング・デバイス・レイアウトから複数の温度領域を定義させることができる。プログラム命令は、プロセッサに、システムによって、量子コンピューティング・デバイス・レイアウトの動作中に複数の温度領域内で達成された少なくとも１つの温度を決定することによって温度分布を特徴付けるマップを生成させることがさらにできる。

以下の図に示す好ましい実施形態を参照しながら、本発明を単なる例として以下に説明する。

本明細書に記載の１つまたは複数の実施形態による、１つまたは複数の量子コンピューティング・デバイス・レイアウトを複数の温度領域に分割することができる例示的かつ非限定的なシステムのブロック図である。 本明細書に記載の１つまたは複数の実施形態による、１つまたは複数の量子コンピューティング・デバイス・レイアウトを複数の温度領域に分割することを含むことができる例示的かつ非限定的な領域生成プロセスの図である。 本明細書に記載の１つまたは複数の実施形態による、１つまたは複数の量子デバイス・レイアウトの動作をシミュレートして、基準温度で１つまたは複数の超伝導共振器によって示された推定周波数を決定することができる例示的かつ非限定的なシステムのブロック図である。 本明細書に記載の１つまたは複数の実施形態による、１つまたは複数の超伝導共振器の動作周波数を測定することができる例示的かつ非限定的なシステムのブロック図である。 本明細書に記載の１つまたは複数の実施形態による、動作中に１つまたは複数の量子コンピューティング・デバイス・レイアウトの複数の温度領域で達成された少なくとも１つの温度を決定することができる例示的かつ非限定的なシステムのブロック図である。 本明細書に記載の１つまたは複数の実施形態による、１つまたは複数の量子コンピューティング・デバイス・レイアウトによって示された温度分布を特徴付けることができる１つまたは複数のマップを生成できる例示的かつ非限定的なシステムのブロック図である。 本明細書に記載の１つまたは複数の実施形態による、１つまたは複数の量子コンピューティング・デバイス・レイアウトによって示された温度分布を特徴付けることができる例示的かつ非限定的なマップの図である。 本明細書に記載の１つまたは複数の実施形態による、１つまたは複数の量子コンピューティング・デバイス・レイアウトによって示された温度分布が均一であるかどうかを判定することができる例示的かつ非限定的なシステムのブロック図である。 本明細書に記載の１つまたは複数の実施形態による、１つまたは複数の量子コンピューティング・デバイス・レイアウトによって示された温度分布の解析を容易にすることができる例示的かつ非限定的な方法のフロー図である。 本明細書に記載の１つまたは複数の実施形態による、１つまたは複数の量子コンピューティング・デバイス・レイアウトによって示された温度分布の解析を容易にすることができる例示的かつ非限定的な方法のフロー図である。 本明細書に記載の１つまたは複数の実施形態による、１つまたは複数の量子コンピューティング・デバイス・レイアウトによって示された温度分布の解析を容易にすることができる例示的かつ非限定的な方法のフロー図である。 本明細書に記載の１つまたは複数の実施形態による、１つまたは複数の量子コンピューティング・デバイス・レイアウトによって示された温度分布の解析を容易にすることができる例示的かつ非限定的な方法のフロー図である。 本明細書に記載の１つまたは複数の実施形態による、クラウド・コンピューティング環境を示す図である。 本明細書に記載の１つまたは複数の実施形態による、抽象化モデル・レイヤを示す図である。 本明細書に記載の１つまたは複数の実施形態を容易にすることができる例示的かつ非限定的な動作環境のブロック図である。

以下の詳細な説明は例示的なものにすぎず、実施形態を限定すること、または実施形態の応用もしくは使用を限定すること、あるいはその両方を意図したものではない。さらに、前述の背景技術もしくは概要のセクション、または発明を実施するための形態のセクションに提示した、いかなる明示または暗示した情報によっても束縛されることを意図していない。

以下、図面を参照して１つまたは複数の実施形態を説明し、図面全体を通して、同様の要素を指すために同様の参照番号を使用する。以下の説明では、説明の目的で、１つまたは複数の実施形態のより完全な理解を提供するために、多数の具体的な詳細を記載している。しかしながら、様々な場合において、これらの具体的な詳細がなくても１つまたは複数の実施形態を実践できることは明らかである。

本発明の様々な実施形態は、１つまたは複数の量子コンピューティング・デバイス・レイアウトによって示された温度分布の効率的、効果的、かつ自律的（たとえば、直接的な人間の手引きなしの）決定を容易にする、コンピュータ処理システム、コンピュータ実装方法、装置、またはコンピュータ・プログラム製品、あるいはその組合せを対象にすることができる。１つまたは複数の実施形態は、１つまたは複数の量子コンピューティング・デバイス・レイアウトを複数の温度領域に分割することを含むことができる。さらに、１つまたは複数の温度領域内の温度が決定され得る。たとえば、カイネティック・インダクタンスにおける変化に起因する、１つまたは複数の量子コンピューティング・デバイス・レイアウト内に含まれている１つまたは複数の超伝導共振器によって示された周波数シフトに基づいて、１つまたは複数の温度領域内の温度が決定され得る。さらに、動作中に１つまたは複数の量子コンピューティング・デバイス・レイアウトによって示された温度分布を特徴付けるために、温度領域の決定された温度に基づいて、１つまたは複数のマップが生成され得る。様々な実施形態は、１つまたは複数の生成されたマップを解析し、温度領域間のいずれかの温度差が定義されたしきい値を超えているかどうかを判定することを含むこともできる。さらに、本明細書に記載された１つまたは複数の実施形態は、１つまたは複数のマップによって示された温度分布を変更するために、１つまたは複数の超伝導共振器の再配置を推奨することができる。

コンピュータ処理システム、コンピュータ実装方法、装置、またはコンピュータ・プログラム製品、あるいはそれらの組合せは、本質的に高度に専門的な問題（たとえば、１つまたは複数の量子コンピューティング・デバイスの温度分布を特定すること）であり、抽象的な問題ではなく、人による一連の精神活動として実行することができない問題を解決するためにハードウェアまたはソフトウェアあるいはその両方を使用する。たとえば、人は、本明細書に記載された様々な実施形態によって実行されているように、量子コンピューティング・デバイスの標準的な動作条件をシミュレートすること、超伝導共振器の動作周波数を測定すること、または温度分布をマッピングすること、あるいはその組合せを容易に行うことができない。

図１は、１つまたは複数の量子コンピューティング・デバイス・レイアウトによって示された温度分布を決定することができる例示的かつ非限定的なシステム１００のブロック図を示している。本明細書に記載の他の実施形態で使用している同様の要素の繰り返しの説明は、簡潔さのために省略する。本発明の様々な実施形態におけるシステム（たとえば、システム１００および同様のもの）、装置、または処理の態様は、１つまたは複数のマシン内に具現化された、たとえば、１つまたは複数のマシンに関連付けられた１つまたは複数のコンピュータ可読媒体（または複数の媒体）に具現化された、１つまたは複数のマシン実行可能コンポーネントを構成することができる。そのようなコンポーネントは、１つまたは複数のマシン、たとえば、コンピュータ、コンピューティング・デバイス、仮想マシンなどによって実行された場合に、マシンに記載の動作を実行させることができる。

図１に示すように、システム１００は、１つまたは複数のサーバ１０２、１つまたは複数のネットワーク１０４、または１つまたは複数の入力デバイス１０６、あるいはそれらの組合せを含むことができる。サーバ１０２は、温度分布コンポーネント１０８を含むことができる。温度分布コンポーネント１０８は、通信コンポーネント１１０または領域コンポーネント１１２あるいはその両方をさらに含むことができる。また、サーバ１０２は、少なくとも１つのメモリ１１６を含むか、または別の方法でメモリ１１６に関連付けることができる。サーバ１０２はシステム・バス１１８をさらに含むことができ、システム・バス１１８は様々なコンポーネントに結合することができ、たとえば、温度分布コンポーネント１０８および関連コンポーネント、メモリ１１６、またはプロセッサ１２０、あるいはそれらの組合せなどであるが、これらに限定されない。図１にはサーバ１０２を示しているが、他の実施形態では、様々なタイプの複数のデバイスを図１に示す特徴に関連付けるか、または特徴を含めることができる。さらに、サーバ１０２は、１つまたは複数のクラウド・コンピューティング環境と通信することができる。

１つまたは複数のネットワーク１０４は、セルラー・ネットワーク、ワイド・エリア・ネットワーク（ＷＡＮ）（たとえば、インターネット）またはローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）を含むがこれらに限定されない有線ネットワークおよび無線ネットワークを含むことができる。たとえば、サーバ１０２たとえば、セルラー、ＷＡＮ、ワイヤレス・フィデリティ（Ｗｉ－Ｆｉ）、Ｗｉ－Ｍａｘ、ＷＬＡＮ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈテクノロジー、これらの組合せ、および／または同様のものを含むが、これらに限定されない、実質的に全ての所望の有線または無線技術を使用して、１つまたは複数の入力デバイス１０６と通信することができる（逆も同様である）。さらに、図示した実施形態では、温度分布コンポーネント１０８を１つまたは複数のサーバ１０２上に設けることができるが、システム１００のアーキテクチャはそのように限定されないことを理解されたい。たとえば、温度分布コンポーネント１０８、あるいは温度分布コンポーネント１０８の１つまたは複数のコンポーネントは、他のサーバ・デバイス、クライアント・デバイスなどの他のコンピュータ・デバイスに配置することができる。

１つまたは複数の入力デバイス１０６は、１つまたは複数のコンピュータ化されたデバイスを含むことができ、これには、パーソナル・コンピュータ、デスクトップ・コンピュータ、ラップトップ・コンピュータ、携帯電話（たとえば、スマート・フォン）、コンピュータ化されたタブレット（たとえば、プロセッサを含むもの）、スマート・ウォッチ、キーボード、タッチ・スクリーン、マウス、これらの組合せ、および／または同様のものを含めることができるが、これらに限定されない。システム１００のユーザは、１つまたは複数の入力デバイス１０６を利用してシステム１００にデータを入力することによって、そのデータを（たとえば、直接接続を介して、または１つまたは複数のネットワーク１０４を介して、あるいはその両方を介して）サーバ１０２と共有することができる。たとえば、１つまたは複数の入力デバイス１０６は、（たとえば、直接接続を介して、または１つまたは複数のネットワーク１０４を介して、あるいはその両方を介して）通信コンポーネント１１０にデータを送信することができる。さらに、１つまたは複数の入力デバイス１０６は、システム１００によって生成された１つまたは複数の出力をユーザに提示することができる１つまたは複数のディスプレイを含むことができる。たとえば、１つまたは複数のディスプレイには、カソード・チューブ・ディスプレイ（「ＣＲＴ」）、発光ダイオード・ディスプレイ（「ＬＥＤ」）、エレクトロルミネセント・ディスプレイ（「ＥＬＤ」）、プラズマ・ディスプレイ・パネル（「ＰＤＰ」）、液晶ディスプレイ（「ＬＣＤ」）、有機発光ダイオード・ディスプレイ（「ＯＬＥＤ」）、これらの組合せ、および／または同様のものを含めることができるが、これらに限定されない。

システム１００のユーザは、１つまたは複数の入力デバイス１０６または１つまたは複数のネットワーク１０４あるいはその両方を利用して、１つまたは複数の量子コンピューティング・デバイス・レイアウトをシステム１００に入力することができる。たとえば、１つまたは複数の量子コンピューティング・デバイス・レイアウトは、対象の量子コンピューティング・デバイスの１つまたは複数の特徴の位置、接続性、または特性、あるいはその組合せを考慮することができる。１つまたは複数の量子コンピューティング・デバイス・レイアウト内に含まれ得る例示的な量子コンピューティング・デバイスの特徴は、量子ビット、伝送線路、または基板、あるいはその組合せなどを含むことができるが、これらに限定されない。たとえば、１つまたは複数の量子コンピューティング・デバイス・レイアウトは、誘電体基板上の１つまたは複数の量子ビットまたは伝送線路あるいはその両方の位置または接続性あるいはその両方を表すことができる。さらなる例では、１つまたは複数の量子コンピューティング・デバイス・レイアウトによって描かれる特性は、１つまたは複数の特徴内に含まれる材料（たとえば、１つまたは複数の量子ビットまたは伝送線路あるいはその両方の材料組成）、１つまたは複数の特徴の物理的特性、または１つまたは複数の特徴の構造、あるいはその組合せなどを含むことができるが、これらに限定されない。

たとえば、１つまたは複数の量子コンピューティング・デバイス・レイアウトは、１つまたは複数の超伝導量子プロセッサを特徴付けることができる。１つまたは複数の量子コンピューティング・デバイス・レイアウトは、１つまたは複数の超伝導量子プロセッサ内に含まれている１つまたは複数の特徴の位置、接続性、または特性、あるいはその組合せを描くことができる。たとえば、１つまたは複数の量子コンピューティング・デバイス・レイアウトは、１つまたは複数の超伝導量子プロセッサ内に含まれている１つまたは複数の伝送線路が、１ギガヘルツ（ＧＨｚ）以上、１０ＧＨｚ以下の周波数範囲内で動作する超伝導マイクロ波共振器であることができるということを描くことができる。さらに、１つまたは複数の超伝導量子プロセッサの超伝導共振器は、１つまたは複数の量子コンピュータ・デバイス・レイアウトによって表されているように、マイクロストリップ伝送線路、またはコプレーナ導波路伝送線路、あるいはその組合せであることができる。さらに、１つまたは複数の量子コンピュータ・デバイス・レイアウトは、１つまたは複数の超伝導共振器の材料組成を描くことができる。１つまたは複数の超伝導共振器内に含めることができる材料の例には、アルミニウムなどの純粋な第一種金属（pure type I metal）（たとえば、Bardeen-Cooper-Schrieffer（「ＢＣＳ」）理論に従うもの）、ニオブなどの純粋な第二種金属（pure type II metal）（たとえば、ＢＣＳ理論）、シリコンなどの高熱伝導性誘電体（high thermal conductivity dielectric）、これらの組合せ、および／または同様のものを含めることができるが、これらに限定されない。様々な実施形態では、１つまたは複数の超伝導量子プロセッサは、複数のデバイス層を備えることができ、１つまたは複数の量子コンピューティング・デバイス・レイアウトが、各デバイス層に含まれている１つまたは複数の特徴の位置、接続性、または特性、あるいはその組合せを描くことができる。

通信コンポーネント１１０は、１つまたは複数の入力デバイス１０６を介して入力された１つまたは複数の量子コンピューティング・デバイス・レイアウトを受信し、１つまたは複数の量子コンピューティング・デバイス・レイアウトをシステム１００の１つまたは複数のコンポーネントと共有することができる。たとえば、通信コンポーネント１１０は、１つまたは複数の量子コンピューティング・デバイス・レイアウトを領域コンポーネント１１２と共有することができる。

領域コンポーネント１１２は、１つまたは複数の量子コンピューティング・デバイス・レイアウトを複数の温度領域に分割することができる。温度領域は、１つまたは複数の多角形または非多角形（たとえば、長方形、正方形、円形、または三角形、あるいはその組合せなど）によって定義され得る。さらに、領域コンポーネント１１２は、１つまたは複数の参照タイトルを複数の温度領域に割り当てることができる。１つまたは複数の実施形態では、温度領域は、１つまたは複数の量子コンピューティング・デバイス・レイアウト上で互いに隣接して配置され得る。１つまたは複数の実施形態では、温度領域のうちの１つまたは複数が、１つまたは複数の量子コンピューティング・デバイス・レイアウト上で互いに重複することができる。さらに、各温度領域内に含まれている１つまたは複数の量子コンピューティング・デバイス・レイアウトの総面積は、複数の温度領域間で均一または不均一であることができる。

様々な実施形態では、領域コンポーネント１１２は、１つまたは複数の量子コンピューティング・デバイス・レイアウトに関して、１つまたは複数の量子コンピューティング・デバイス・レイアウト内の１つまたは複数の発熱要素の位置に基づいて、温度領域を生成すること、または温度領域の位置を決定すること、あるいはその両方を実行することができる。たとえば、領域コンポーネント１１２は、１つまたは複数の量子コンピューティング・デバイス・レイアウト内に含まれている１つまたは複数の伝送線路の位置に基づいて、１つまたは複数の量子コンピューティング・デバイス・レイアウトを温度領域に分割することができる。さらに、領域コンポーネント１１２は、１つまたは複数の量子コンピューティング・デバイス・レイアウト内の発熱要素の数に基づいて、１つまたは複数の量子コンピューティング・デバイス・レイアウト内の温度領域を生成すること、または温度領域の位置を決定すること、あるいはその両方を実行することができる。たとえば、領域コンポーネント１１２は、各温度領域が定義された数の発熱要素を含むように、１つまたは複数の量子コンピューティング・デバイス・レイアウトを温度領域に分割することができる。たとえば、領域コンポーネント１１２は、各温度領域が、１つまたは複数の量子コンピューティング・デバイス・レイアウト内に含まれている１つの伝送線路を含むように、１つまたは複数の量子コンピューティング・デバイス・レイアウトを温度領域に分割することができる。別の例では、領域コンポーネント１１２は、各温度領域が、１つまたは複数の量子コンピューティング・デバイス・レイアウト内に含まれている複数の伝送線路を含むように、１つまたは複数の量子コンピューティング・デバイス・レイアウトを温度領域に分割することができる。

図２は、本明細書に記載の１つまたは複数の実施形態による、領域コンポーネント１１２によって実装され得る例示的かつ非限定的な領域生成プロセス２００の図を示している。本明細書に記載の他の実施形態で使用している同様の要素の繰り返しの説明は、簡潔さのために省略する。図２に示されているように、例示的な量子コンピューティング・デバイス・レイアウト２０２は、誘電体基板２０８上に配置された１つまたは複数の量子ビット２０４または伝送線路２０６（たとえば、超伝導共振器）あるいはその両方を含むことができる。

たとえば、領域コンポーネント１１２は、例示的な量子コンピューティング・デバイス・レイアウト２０２を９つの温度領域に分割することによって、図２に示された例示的な領域生成プロセス２００を実施することができる。図２に示されているように、９つの温度領域は、太い線によって示されることができ、または例示的な量子コンピューティング・デバイス・レイアウト２０２の様々なセクションを定義することができ、あるいはその両方を行うことができる。さらに、領域コンポーネント１１２は、（たとえば、図２に示されているように）各温度領域の参照タイトル（たとえば、参照番号１～９）を生成することができる。さらに、領域コンポーネント１１２は、各温度領域が伝送線路２０６（たとえば、発熱要素）を含むように、例示的な量子コンピューティング・デバイス・レイアウト２０２を温度領域に分割することによって、図２の例示的な領域生成プロセス２００を実行することができる。図２は、温度領域によって包含される例示的な量子コンピューティング・デバイス・レイアウト２０２の面積の量が変化することができるということも例示している。図２は、長方形を共有する温度領域を示しているが、当業者は、温度領域のアーキテクチャがこれに限定されないということを認識するであろう。たとえば、様々な実施形態では、温度領域のうちの１つまたは複数が第１の形状によって特徴付けられることができ、一方、１つまたは複数の他の温度領域が、第２の形状によって特徴付けられることができる。

図３は、本明細書に記載の１つまたは複数の実施形態による、シミュレーション・コンポーネント３０２をさらに備えている例示的かつ非限定的なシステム１００の図を示している。本明細書に記載の他の実施形態で使用している同様の要素の繰り返しの説明は、簡潔さのために省略する。様々な実施形態では、シミュレーション・コンポーネント３０２は、領域コンポーネント１１２によって定義された温度領域内の動作温度の１つまたは複数の決定を容易にすることができる。

１つまたは複数の実施形態では、シミュレーション・コンポーネント３０２は、１つまたは複数の量子コンピューティング・デバイス・レイアウトの動作をシミュレートし、基準温度で１つまたは複数の量子コンピューティング・デバイス・レイアウトの１つまたは複数の伝送線路によって示された推定周波数を決定することができる。シミュレーション・コンポーネント３０２は、１つまたは複数の量子コンピューティング・デバイス・レイアウトによって特徴付けられた量子デバイスの標準的な動作条件を仮定することができる。たとえば、熱エネルギーは、熱雑音を防ぐために量子エネルギー準位間隔よりも低くすることができ、または量子エネルギー準位間隔は、準粒子の生成を防ぐために超伝導エネルギー・ギャップよりも低くすることができ、あるいはその両方を行うことができる。さらに、１つまたは複数の実施形態では、シミュレーション・コンポーネント３０２は、１つまたは複数の対象の伝送線路を、１ＧＨｚ以上１０ＧＨｚ以下の動作周波数を有する超伝導共振器とすることができると仮定することができる。

様々な実施形態において、シミュレーション・コンポーネント３０２は、完全電気導体（「ＰＥＣ：perfect electric conductor」）モデルを使用して、基準温度での対象の超伝導共振器の推定周波数を決定することができる。基準温度は、超伝導共振器のカイネティック・インダクタンス値が既知である温度とすることができる。たとえば、基準温度はゼロ・ケルビン（Ｋ）とすることができる。たとえば、シミュレーション・コンポーネント３０２は、以下に提示する式１に従って、超伝導共振器のシミュレーション周波数（たとえば、「ｆ_１」と表す）を決定することができる。

ここで、「Ｌ」は超伝導共振器のインダクタンスを表すことができ、または「Ｃ」は超伝導共振器のキャパシタンスを表すことができ、あるいはその両方とすることができる。

しかしながら、シミュレートされた動作は、超伝導共振器が経験するカイネティック・インダクタンス（たとえば、超伝導量子効果）に関する説明責任を果たしていない可能性がある。１つまたは複数の実施形態では、シミュレーション・コンポーネント３０２は、シミュレーション周波数（たとえば、「ｆ_１」と表す）をさらに調整して、超伝導共振器の推定周波数（たとえば、「ｆ_０」と表す）を決定することができる。たとえば、シミュレーション・コンポーネント３０２は、以下に提示する式２または式３あるいはその両方に従って、推定周波数（たとえば、「ｆ_０」と表す）を決定することができる。

Ｌ_Ｔ０＝Ｌ＋Ｌ_ｋ（０） （３）
ここで、「Ｌ_ｋ（０）」は、０Ｋの基準温度での超伝導共振器のカイネティック・インダクタンスを表すことができる。

図４は、本明細書に記載の１つまたは複数の実施形態による、測定コンポーネント４０２をさらに備えている例示的かつ非限定的なシステム１００の図を示している。本明細書に記載の他の実施形態で使用している同様の要素の繰り返しの説明は、簡潔さのために省略する。様々な実施形態では、測定コンポーネント４０２は、領域コンポーネント１１２によって定義された温度領域内の動作温度の１つまたは複数の決定をさらに容易にすることができる。

１つまたは複数の実施形態では、測定コンポーネント４０２は、１つまたは複数の量子コンピューティング・デバイス・レイアウト内に含まれる１つまたは複数の対象の超伝導共振器の実際の動作周波数（たとえば、「ｆ」と表す）を測定することができる。たとえば、測定コンポーネント４０２は、１つまたは複数のマイクロ波信号を１つまたは複数の超伝導共振器に印加して、動作周波数（たとえば、「ｆ」と表す）の測定を容易にすることができる。測定コンポーネント４０２内に含めることができ、または測定コンポーネント４０２と通信することができ、あるいはその両方を行うことができるセンサまたは測定技術あるいはその両方の例には、ネットワークおよび／またはベクトル・アナライザ（「ＶＮＡ」）、オシロスコープ、ラビ干渉法、ラムゼー干渉法、これらの組合せ、ならびに／あるいは同様のものを含めることができるが、これらに限定されない。さらに、測定された動作周波数（たとえば、「ｆ」と表す）は、以下に提示する式４または式５あるいはその両方によって特徴付けることができる。

Ｌ_Ｔ＝Ｌ＋Ｌ_ｋ（Ｔ） （５）
ここで、「Ｔ」は、超伝導共振器の動作温度（たとえば、１つまたは複数の量子コンピューティング・デバイス・レイアウトの動作中に超伝導共振器が到達した温度）を表すことができ、または「Ｌ_ｋ（Ｔ）」は、動作温度で超伝導共振器が経験するカイネティック・インダクタンスを表すことができ、あるいはその両方とすることができる。

少なくとも、カイネティック・インダクタンスが温度と共に増加することが理由で、測定された動作周波数（たとえば、測定コンポーネント４０２によって測定されたもの）は、推定周波数（たとえば、シミュレーション・コンポーネント３０２によって決定されたもの）よりも小さくなり得る。たとえば、１つまたは複数の対象の超伝導共振器が動作する温度は、推定周波数を決定するために利用される基準温度よりも高くなり得る。測定された動作周波数が推定周波数よりも大きい場合は、シミュレーション・コンポーネント３０２によって実行されたシミュレーションの誤差、またはより低い基準温度を利用する必要性、あるいはそれらの組合せを示し得る。１つまたは複数の実施形態では、測定された動作周波数が推定周波数よりも高いことに応答して、シミュレーション・コンポーネント３０２によって実行されるシミュレーションまたは決定あるいはその両方を繰り返す、または変更する、あるいはその両方を行うことができる。

図５は、本明細書に記載の１つまたは複数の実施形態による、温度推定コンポーネント５０２をさらに含む例示的かつ非限定的なシステム１００の図を示している。本明細書に記載の他の実施形態で使用している同様の要素の繰り返しの説明は、簡潔さのために省略する。様々な実施形態では、温度推定コンポーネント５０２は、動作中に１つまたは複数の量子コンピューティング・デバイス・レイアウトによって１つまたは複数の温度領域内で達成された動作温度を決定することができる。

たとえば、温度推定コンポーネント５０２は、１つまたは複数の量子コンピューティング・デバイス・レイアウトの動作中に１つまたは複数の対象の超伝導共振器が到達した動作温度（たとえば、「Ｔ」と表す）を特定することができる。温度推定コンポーネント５０２は、１つまたは複数の超伝導共振器の測定された動作周波数（たとえば、「ｆ」と表す）または推定周波数（たとえば、「ｆ_０」と表す）あるいはその両方に基づいて、超伝導共振器の動作温度（たとえば、「Ｔ」と表す）を特定することができる。たとえば、温度推定コンポーネント５０２は、以下に提示する式６または式７あるいはその両方に従って、超伝導共振器の動作温度（たとえば、「Ｔ」と表す）を特定することができる。

ここで、「ｋ_ｂ」はボルツマン定数を表すことができ、

はプランク定数を表すことができ、「Ｔ_ｅｒｒ」は（たとえば、動作周波数の測定を容易にするために）１つまたは複数の超伝導共振器に印加されるマイクロ波信号に起因する量子エネルギー変動に基づく温度測定誤差の上限を表すことができ、または「Ｔ_ｃ」は超伝導材料の臨界温度（たとえば、材料が超伝導体になる温度）を表すことができ、あるいはそれらの組合せとすることができる。また、温度はケルビンの単位で表すことができる。

１つまたは複数の実施形態では、温度推定コンポーネント５０２は、（たとえば、「Ｔ」によって表された）１つまたは複数の超伝導共振器の決定された動作温度に基づいて、１つまたは複数の温度領域内で達成された動作温度をさらに決定することができる。第１の温度領域が単一の第１の伝送線路（たとえば、超伝導共振器）を含んでいる例の場合、温度推定コンポーネント５０２は、（たとえば、式６または７あるいはその両方に従って決定されるように）１つまたは複数の量子コンピューティング・デバイス・レイアウトの動作中に第１の温度領域内で達成された動作温度が、第１の伝送線路の動作温度以上になり得るということを、決定することができる。

第２の温度領域が第２の伝送線路（たとえば、超伝導共振器）および第３の伝送線路（たとえば、超伝導共振器）を含む別の例では、温度推定コンポーネント５０２は、１つまたは複数の量子コンピューティング・デバイス・レイアウトの動作中に第２の温度領域内で達成された動作温度が、第２の伝送線路および第３の伝送線路の両方の動作温度の関数になり得るということを、決定することができる。

図６は、本明細書に記載の１つまたは複数の実施形態による、マップ・コンポーネント６０２をさらに備えている例示的かつ非限定的なシステム１００の図を示している。本明細書に記載の他の実施形態で使用している同様の要素の繰り返しの説明は、簡潔さのために省略する。様々な実施形態では、マップ・コンポーネント６０２は、量子コンピューティング・デバイス・レイアウトの動作中に達成された温度分布を特徴付けることができる１つまたは複数のマップを生成することができる。

マップ・コンポーネント６０２は、（たとえば、通信コンポーネント１１０によって受信された）１つまたは複数の量子コンピューティング・デバイス・レイアウト、（たとえば、領域コンポーネント１１２によって定義された）１つまたは複数の温度領域、または（たとえば、温度推定コンポーネント５０２によって決定されるような）各温度領域内で達成された１つまたは複数の動作温度、あるいはその組合せに基づいて、１つまたは複数のマップを生成することができる。たとえば、マップ・コンポーネント６０２によって生成された１つまたは複数のマップは、各温度領域内の温度分布を示すことができ（たとえば、それによって、１つまたは複数の量子コンピューティング・デバイス・レイアウト全体にわたる温度分布を示し）、温度領域内の動作温度は、発熱する特徴から放散することができる。たとえば、温度領域内の１つまたは複数の超伝導共振器によって発生した熱が周囲の環境または特徴あるいはその両方に放散するため、温度領域は、温度領域の様々な部分にわたって変化する温度を含むことがある。１つまたは複数の実施形態では、マップ・コンポーネント６０２は、１つまたは複数の量子コンピューティング・デバイス・レイアウトに含まれている１つまたは複数の特性（たとえば、１つまたは複数の発熱する特徴の周囲の特徴の材料組成）に基づいて、熱放散を考慮することができる。さらに、マップ・コンポーネント６０２は、１つまたは複数の量子コンピューティング・デバイス・レイアウトの１つまたは複数の特徴（たとえば、超伝導共振器）の１つまたは複数の動作温度にさらに基づいて、熱放散を１つまたは複数の温度分布と関連付けることができる。

１つまたは複数の実施形態では、１つまたは複数のマップが、１つまたは複数の量子コンピューティング・デバイス・レイアウトまたは温度領域あるいはその両方に重ね合わせられた動作温度または動作温度分布あるいはその両方を含むことができる。さらに、１つまたは複数のマップは、各温度領域内で達成された最高温度（たとえば、温度領域での１つまたは複数の超伝導共振器の最高動作温度）または各温度領域内で達成された平均温度あるいはその両方を描くことができる。様々な実施形態では、１つまたは複数の量子コンピューティング・デバイス・レイアウトが複数のデバイス層を考慮することができ、マップ・コンポーネント６０２がデバイス層のうちの１つまたは複数に関してマップを生成することができ、あるいはその両方が可能である。

図７は、本明細書に記載の１つまたは複数の実施形態による、マップ・コンポーネント６０２によって生成され得る例示的かつ非限定的なマップ７００の図を示している。本明細書に記載の他の実施形態で使用している同様の要素の繰り返しの説明は、簡潔さのために省略する。図７に示されているように、図２に示されている例示的な量子コンピューティング・デバイス・レイアウト２０２または温度領域あるいはその両方に基づいて、例示的なマップ７００が生成され得る。

図７は、マップ・コンポーネント６０２によって生成された１つまたは複数のマップが、１つまたは複数の温度領域内の１つまたは複数の動作温度分布（たとえば、１つまたは複数の量子コンピューティング・デバイス・レイアウトの動作中に発生した温度分布）を示すことができる、例示的な方法を示している。たとえば、温度尺度を表す勾配方式によって、１つまたは複数の動作温度分布が示され得る。

図８は、本明細書に記載の１つまたは複数の実施形態による、最適化コンポーネント８０２をさらに備えている例示的かつ非限定的なシステム１００の図を示している。本明細書に記載の他の実施形態で使用している同様の要素の繰り返しの説明は、簡潔さのために省略する。様々な実施形態では、最適化コンポーネント８０２は、マップ・コンポーネント６０２によって生成された１つまたは複数のマップに基づいて、１つまたは複数の量子コンピューティング・デバイス・レイアウトが均一な温度分布を達成できるかどうかを判定することができる。

１つまたは複数の実施形態では、最適化コンポーネント８０２は、様々な温度領域内で達成された動作温度を比較し、１つまたは複数の量子コンピューティング・デバイス・レイアウトの温度分布が均一であるか、または不均一であるかを判定することができる。たとえば、最適化コンポーネント８０２は、各温度領域内の動作温度間の温度差が定義されたしきい値以下であるということに基づいて、１つまたは複数の量子コンピューティング・デバイス・レイアウトの温度分布が均一であるということを、決定することができる。別の例では、最適化コンポーネント８０２は、各温度領域内の動作温度間の温度差が定義されたしきい値を超えているということに基づいて、１つまたは複数の量子コンピューティング・デバイス・レイアウトの温度分布が不均一であるということを決定することができる。このしきい値は、１つまたは複数の入力デバイス１０６を介してシステム１００の１人または複数のユーザによって定義され得る。たとえばしきい値は、１０ｍＫの例示的な値を有することができる。

様々な実施形態では、１つまたは複数の量子コンピューティング・デバイスが不均一な温度分布を達成し得るということの決定に応答して、最適化コンポーネント８０２は、１つまたは複数の推奨をさらに生成することができる。１つまたは複数の推奨は、１つまたは複数の量子コンピューティング・デバイス・レイアウト内に含まれている１つまたは複数の特徴の再配置を考慮することができる。たとえば、推奨された再配置は、より均一な温度分布を促進するように、１つまたは複数の量子コンピューティング・デバイス・レイアウトの温度分布を変更することができる。たとえば、推奨は、対象の量子コンピューティング・レイアウトの１つまたは複数の特徴を、第１の温度領域から１つまたは複数の他の温度領域に移動することを考慮することができる。

図９は、本明細書に記載の１つまたは複数の実施形態による、１つまたは複数の量子コンピューティング・デバイス・レイアウトの温度分布の決定を容易にすることができる例示的かつ非限定的な方法９００のフロー図を示している。本明細書に記載の他の実施形態で使用している同様の要素の繰り返しの説明は、簡潔さのために省略する。

９０２で、方法９００は、１つまたは複数のプロセッサ１２０に動作可能に結合されたシステム１００によって、１つまたは複数の量子コンピューティング・デバイス・レイアウトから複数の温度領域を（たとえば、領域コンポーネント１１２によって）定義することを含むことができる。本明細書に記載されているように、１つまたは複数の量子コンピューティング・デバイス・レイアウトは、量子コンピューティング・デバイス（たとえば、超伝導量子プロセッサ）の１つまたは複数の特徴の配置、接続性、または特性、あるいはその組合せを描くことができる。さらに、９０２で定義することは、本明細書に記載されているように、１つまたは複数の量子コンピューティング・デバイス・レイアウトからの１つまたは複数の特徴の配置に基づくことができる。たとえば、（たとえば、１つまたは複数の伝送線路が超伝導共振器であることができる）１つまたは複数の量子コンピューティング・デバイス・レイアウトの１つまたは複数の伝送線路の位置または接続性あるいはその両方に基づいて、１つまたは複数の温度領域が定義され得る。本明細書に記載されているように、様々なサイズまたは形状あるいはその両方によって、１つまたは複数の温度領域が特徴付けられ得る。たとえば、９０２で定義することは、例示的な領域生成プロセス２００に関して本明細書に記載された様々な特徴に従って実行され得る。

９０４で、方法９００は、システム１００によって、１つまたは複数の量子コンピューティング・デバイス・レイアウトの動作中に複数の温度領域内で達成された少なくとも１つの温度を決定することによって１つまたは複数の温度分布を特徴付けることができる１つまたは複数のマップを（たとえば、マップ・コンポーネント６０２によって）生成することを含むことができる。たとえば、少なくとも１つの温度は、１つまたは複数の温度領域内で達成され得る動作温度を含むことができる。様々な実施形態では、温度領域内の１つまたは複数の伝送線路の動作温度などの、温度領域内の１つまたは複数の発熱要素の動作温度に基づいて、温度領域の動作温度が決定され得る。

方法９００は、複数の温度領域内で達成された温度を決定することによって、動作中に１つまたは複数の量子コンピューティング・デバイス・レイアウトに発生した温度分布を示す１つまたは複数のマップを生成することができる。さらに、１つまたは複数のマップは、温度分布において望ましい均一性を達成するように、１つまたは複数の量子コンピューティング・デバイス・レイアウトを変更することによって、１つまたは複数の量子コンピューティング・デバイスの寿命を延ばそうとする１つまたは複数の試みを容易にすることができる。

図１０は、本明細書に記載の１つまたは複数の実施形態による、１つまたは複数の量子コンピューティング・デバイス・レイアウトの温度分布の決定を容易にすることができる例示的かつ非限定的な方法１０００のフロー図を示している。本明細書に記載の他の実施形態で使用している同様の要素の繰り返しの説明は、簡潔さのために省略する。

１００２で、方法１０００は、１つまたは複数のプロセッサ１２０に動作可能に結合されたシステム１００によって、１つまたは複数の量子コンピューティング・デバイス・レイアウトから複数の温度領域を（たとえば、領域コンポーネント１１２によって）定義することを含むことができる。本明細書に記載されているように、１つまたは複数の量子コンピューティング・デバイス・レイアウトは、量子コンピューティング・デバイス（たとえば、超伝導量子プロセッサ）の１つまたは複数の特徴の配置、接続性、または特性、あるいはその組合せを描くことができる。さらに、１００２で定義することは、本明細書に記載されているように、１つまたは複数の量子コンピューティング・デバイス・レイアウトからの１つまたは複数の特徴の配置に基づくことができる。たとえば、（たとえば、１つまたは複数の伝送線路が超伝導共振器であることができる）１つまたは複数の量子コンピューティング・デバイス・レイアウトの１つまたは複数の伝送線路の位置または接続性あるいはその両方に基づいて、１つまたは複数の温度領域が定義され得る。本明細書に記載されているように、様々なサイズまたは形状あるいはその両方によって、１つまたは複数の温度領域が特徴付けられ得る。たとえば、１００２で定義することは、例示的な領域生成プロセス２００に関して本明細書に記載された様々な特徴に従って実行され得る。

１００４で、方法１０００は、システム１００によって、基準温度で１つまたは複数の量子コンピューティング・デバイス・レイアウトの１つまたは複数の超伝導共振器によって示され得る推定周波数（たとえば、本明細書では「ｆ_０」によって表される）を（たとえば、シミュレーション・コンポーネント３０２によって）決定することを含むことができる。たとえば、１つまたは複数の超伝導共振器が伝送線路であることができ、または１００４で決定することが式１～３に従って実行されることができ、あるいはその両方が可能である。様々な実施形態では、１００４で決定することは、１つまたは複数のＰＥＣモデルを使用して１つまたは複数の超伝導共振器の動作をシミュレートすることを含むことができる。さらに、基準温度は、１つまたは複数の超伝導共振器の既知のカイネティック・インダクタンスに関連付けられた温度（たとえば、０Ｋの基準温度）であることができる。

１００６で、方法１０００は、システム１００によって、量子コンピューティング・デバイス・レイアウトの動作中に１つまたは複数の超伝導共振器によって示された動作周波数（たとえば、本明細書では「ｆ」によって表される）を（たとえば、測定コンポーネント４０２によって）測定することを含むことができる。たとえば、式４または５あるいはその両方によって動作周波数（たとえば、本明細書では「ｆ」によって表される）が特徴付けられ得る。１００６で測定を容易にすることができる１つまたは複数のセンサまたは測定技術あるいはその両方は、ネットワークおよび／もしくはベクトル・アナライザ（「ＶＮＡ」）、オシロスコープ、ラビ干渉法、またはラムゼー干渉法、あるいはこれらの組合せなどを含むことができるが、これらに限定されない。

１００８で、方法１０００は、システム１００によって、１つまたは複数の量子コンピューティング・デバイス・レイアウトの動作中に複数の温度領域内で達成された少なくとも１つの温度を（たとえば、温度推定コンポーネント５０２によって）決定することによって、１つまたは複数の温度分布を特徴付けることができる１つまたは複数のマップを（たとえば、マップ・コンポーネント６０２によって）生成することを含むことができる。たとえば、少なくとも１つの温度は、１つまたは複数の温度領域内で達成され得る動作温度を含むことができる。１つまたは複数の実施形態では、１つまたは複数の量子コンピューティング・デバイス・レイアウトが、複数のデバイス層を含むことができ、１００８で生成することが、デバイス層ごとに１つまたは複数のマップを生成することを含むことができる。

様々な実施形態では、温度領域内の１つまたは複数の伝送線路の動作温度などの、温度領域内の１つまたは複数の発熱要素の動作温度に基づいて、温度領域の動作温度が決定され得る。さらに、１００４で決定された推定周波数（たとえば、本明細書では「ｆ_０」によって表される）または１００６で測定された動作周波数（たとえば、本明細書では「ｆ」によって表される）あるいはその両方に基づいて、１つまたは複数の伝送線路（たとえば、１つまたは複数の超伝導共振器）の動作温度が決定され得る。たとえば、式６または７あるいはその両方に従って、１つまたは複数の伝送線路（たとえば、超伝導共振器）の動作温度が決定されることができ、それによって、１００８で、温度領域内の動作温度が決定され得る。

１０１０で、方法１０００は、システム１００によって、少なくとも１つの温度が、定義されたしきい値以下だけ異なる複数の温度を含んでいるかどうかを（たとえば、最適化コンポーネント８０２によって）判定することを含むことができる。たとえば、温度領域の動作温度が定義されたしきい値以下だけ異なる温度分布が、均一として特徴付けられ得る。別の例では、温度領域の動作温度が定義されたしきい値を超える量だけ異なる温度分布が、不均一として特徴付けられ得る。例示的なしきい値は、１０ｍＫであることができる。様々な実施形態では、方法１０００は、温度分布が不均一であることに応答して、１つまたは複数の推奨を生成することを含むこともできる。たとえば、１つまたは複数の推奨は、温度分布を変更するために、対象の量子コンピューティング・デバイス・レイアウト内の１つまたは複数の特徴の再配置を考慮することができる。

図１１は、本明細書に記載の１つまたは複数の実施形態による、１つまたは複数の量子コンピューティング・デバイス・レイアウトの温度分布の決定を容易にすることができる例示的かつ非限定的な方法１１００のフロー図を示している。本明細書に記載の他の実施形態で使用している同様の要素の繰り返しの説明は、簡潔さのために省略する。

１１０２で、方法１１００は、１つまたは複数のプロセッサ１２０に動作可能に結合されたシステム１００によって、カイネティック・インダクタンスにおける変化に起因する、１つまたは複数の量子コンピューティング・デバイス・レイアウト内に含まれている１つまたは複数の超伝導共振器によって示された周波数シフトに基づいて、複数の温度領域内で達成された少なくとも１つの温度を（たとえば、温度推定コンポーネント５０２によって）決定することを含むことができる。たとえば、周波数シフトは、基準温度での１つまたは複数の超伝導共振器の推定周波数（たとえば、本明細書では「ｆ_０」によって表される）および１つまたは複数の超伝導共振器の測定された動作周波数（たとえば、本明細書では「ｆ」によって表される）の関数であることができる。たとえば、１つまたは複数のＰＥＣモデルを使用して、または式１～３に従って、あるいはその両方によって、量子コンピューティング・デバイスの標準的な動作条件をシミュレートすることによって推定周波数が決定され得る。加えて、測定された動作周波数は、式４または５あるいはその両方によって特徴付けられ得る。さらに、温度領域内で達成された温度は、１つまたは複数の超伝導共振器の１つまたは複数の動作温度に基づくことができ、（たとえば、式５または６あるいはその両方に従って）周波数シフトによって決定され得る。

１１０４で、方法１１００は、システム１００によって、１つまたは複数の量子コンピューティング・デバイス・レイアウトの動作中に達成された温度分布を特徴付けることができる少なくとも１つの温度に基づいて、１つまたは複数のマップを（たとえば、マップ・コンポーネント６０２によって）生成することを含むことができる。たとえば、１つまたは複数のマップは、対応する温度領域内で１つまたは複数の量子コンピューティング・デバイス・レイアウトに重ね合わせられた、１１０２で決定された１つまたは複数の温度を示すことができる。たとえば、１１０４で生成することは、例示的なマップ７００に関して本明細書に記載された様々な特徴に従って実行され得る。

図１２は、本明細書に記載の１つまたは複数の実施形態による、１つまたは複数の量子コンピューティング・デバイス・レイアウトの温度分布の決定を容易にすることができる例示的かつ非限定的な方法１２００のフロー図を示している。本明細書に記載の他の実施形態で使用している同様の要素の繰り返しの説明は、簡潔さのために省略する。

１２０２で、方法１２００は、１つまたは複数のプロセッサ１２０に動作可能に結合されたシステム１００によって、１つまたは複数の超伝導共振器の１つまたは複数の位置に基づいて、１つまたは複数の量子コンピューティング・デバイス・レイアウトから複数の温度領域を（たとえば、領域コンポーネント１１２によって）定義することを含むことができる。本明細書に記載されているように、１つまたは複数の量子コンピューティング・デバイス・レイアウトは、量子コンピューティング・デバイス（たとえば、超伝導量子プロセッサ）の１つまたは複数の特徴の配置、接続性、または特性、あるいはその組合せを描くことができる。１つまたは複数の実施形態では、（たとえば、１つまたは複数の伝送線路が超伝導共振器であることができる）１つまたは複数の量子コンピューティング・デバイス・レイアウトの１つまたは複数の伝送線路の位置または接続性あるいはその両方に基づいて、１つまたは複数の温度領域が定義され得る。本明細書に記載されているように、様々なサイズまたは形状あるいはその両方によって、１つまたは複数の温度領域が特徴付けられ得る。たとえば、１００２で定義することは、例示的な領域生成プロセス２００に関して本明細書に記載された様々な特徴に従って実行され得る。

１２０４で、方法１２００は、システム１００によって、基準温度で１つまたは複数の超伝導共振器によって示され得る推定周波数（たとえば、本明細書では「ｆ_０」によって表される）を（たとえば、シミュレーション・コンポーネント３０２によって）決定することを含むことができる。たとえば、１つまたは複数の超伝導共振器が伝送線路であることができ、または１２０４で決定することが式１～３に従って実行されることができ、あるいはその両方が可能である。様々な実施形態では、１２０４で決定することは、１つまたは複数のＰＥＣモデルを使用して１つまたは複数の超伝導共振器の動作をシミュレートすることを含むことができる。さらに、基準温度は、１つまたは複数の超伝導共振器の既知のカイネティック・インダクタンスに関連付けられた温度（たとえば、０Ｋの基準温度）であることができる。

１２０６で、方法１２００は、システム１００によって、量子コンピューティング・デバイス・レイアウトの動作中に１つまたは複数の超伝導共振器によって示された動作周波数（たとえば、本明細書では「ｆ」によって表される）を（たとえば、測定コンポーネント４０２によって）測定することを含むことができ、推定周波数および動作周波数の関数は、カイネティック・インダクタンスにおける変化に起因する周波数シフトである。たとえば、式４または５あるいはその両方によって動作周波数（たとえば、本明細書では「ｆ」によって表される）が特徴付けられ得る。１００６で測定を容易にすることができる１つまたは複数のセンサまたは測定技術あるいはその両方は、ネットワークおよび／もしくはベクトル・アナライザ（「ＶＮＡ」）、オシロスコープ、ラビ干渉法、またはラムゼー干渉法、あるいはこれらの組合せなどを含むことができるが、これらに限定されない。

１２０８で、方法１２００は、システム１００によって、周波数シフトに基づいて、複数の温度領域内で達成され得る少なくとも１つの温度を（たとえば、温度推定コンポーネント５０２によって）決定することを含むことができる。たとえば、式６および７に従って、推定周波数および測定された動作周波数に基づいて、１つまたは複数の超伝導共振器の動作温度が決定され得る。さらに、１つまたは複数の超伝導共振器の動作温度に基づいて、温度領域の動作温度が決定され得る。たとえば、温度領域の動作温度は、温度領域内に含まれている超伝導共振器の総数の動作温度の関数であり得る。

１２１０で、方法１２００は、システム１００によって、１つまたは複数の量子コンピューティング・デバイス・レイアウトの動作中に達成され得る温度分布を特徴付けることができる、１２０８で決定された少なくとも１つの温度に基づいて、１つまたは複数のマップを（たとえば、マップ・コンポーネント６０２によって）生成することを含むことができる。たとえば、１つまたは複数のマップは、対応する温度領域内で１つまたは複数の量子コンピューティング・デバイス・レイアウトに重ね合わせられた、１１０２で決定された１つまたは複数の温度を示すことができる。たとえば、１２１０で生成することは、例示的なマップ７００に関して本明細書に記載された様々な特徴に従って実行され得る。

１２１２で、方法１２００は、システム１００によって、少なくとも１つの温度が、定義されたしきい値以下だけ異なる複数の温度を含んでいるかどうかを（たとえば、最適化コンポーネント８０２によって）判定することを含むことができる。たとえば、温度領域の動作温度が定義されたしきい値以下だけ異なる温度分布が、均一として特徴付けられ得る。別の例では、温度領域の動作温度が定義されたしきい値を超える量だけ異なる温度分布が、不均一として特徴付けられ得る。例示的なしきい値は、１０ｍＫであることができる。様々な実施形態では、方法１２００は、温度分布が不均一であることに応答して、１つまたは複数の推奨を生成することを含むこともできる。たとえば、１つまたは複数の推奨は、温度分布を変更するために、対象の量子コンピューティング・デバイス・レイアウト内の１つまたは複数の特徴の再配置を考慮することができる。

本開示はクラウド・コンピューティングに関する詳細な説明を含むが、本明細書に記載した教示の実装形態はクラウド・コンピューティング環境に限定されないことを理解されたい。むしろ、本発明の実施形態は、現在知られているまたは今後開発される他の任意のタイプのコンピューティング環境と共に実装することが可能である。本明細書に記載の他の実施形態で使用している同様の要素の繰り返しの説明は、簡潔さのために省略する。

クラウド・コンピューティングは、最小限の管理労力またはサービスのプロバイダとのやり取りによって迅速にプロビジョニングおよび解放することができる、設定可能なコンピューティング・リソース（たとえば、ネットワーク、ネットワーク帯域幅、サーバ、処理、メモリ、ストレージ、アプリケーション、仮想マシン、およびサービス）の共有プールへの便利なオンデマンドのネットワーク・アクセスを可能にするためのサービス配信のモデルである。このクラウド・モデルは、少なくとも５つの特徴と、少なくとも３つのサービス・モデルと、少なくとも４つのデプロイメント・モデルとを含み得る。

特徴は以下の通りである。オンデマンド・セルフ・サービス：クラウド・コンシューマは、サービスのプロバイダとの人的な対話を必要とせずに、必要に応じて自動的に、サーバ時間およびネットワーク・ストレージなどのコンピューティング能力を一方的にプロビジョニングすることができる。ブロード・ネットワーク・アクセス：能力はネットワークを介して利用することができ、異種のシンまたはシック・クライアント・プラットフォーム（たとえば、携帯電話、ラップトップ、およびＰＤＡ）による使用を促進する標準的なメカニズムを介してアクセスされる。リソース・プーリング：プロバイダのコンピューティング・リソースをプールして、様々な物理リソースおよび仮想リソースが需要に応じて動的に割り当ておよび再割り当てされるマルチ・テナント・モデルを使用して複数のコンシューマにサービス提供する。一般にコンシューマは、提供されるリソースの正確な位置に対して何もできず、知っているわけでもないが、より高い抽象化レベル（たとえば、国、州、またはデータセンターなど）では位置を特定可能であり得るという点で位置非依存の感覚がある。迅速な弾力性：能力を迅速かつ弾力的に、場合によっては自動的にプロビジョニングして素早くスケール・アウトし、迅速に解放して素早くスケール・インすることができる。コンシューマにとって、プロビジョニング可能な能力は無制限であるように見えることが多く、任意の時間に任意の数量で購入することができる。測定されるサービス：クラウド・システムは、サービスのタイプ（たとえば、ストレージ、処理、帯域幅、およびアクティブ・ユーザ・アカウント）に適したある抽象化レベルでの計量機能を活用して、リソースの使用を自動的に制御し、最適化する。リソース使用量を監視、管理、および報告して、利用されるサービスのプロバイダおよびコンシューマの両方に透明性を提供することができる。

サービス・モデルは以下の通りである。ソフトウェア・アズ・ア・サービス（ＳａａＳ）：コンシューマに提供される能力は、クラウド・インフラストラクチャ上で動作するプロバイダのアプリケーションを使用することである。アプリケーションは、ウェブ・ブラウザ（たとえば、ウェブ・ベースの電子メール）などのシン・クライアント・インターフェースを介して様々なクライアント・デバイスからアクセス可能である。コンシューマは、限定されたユーザ固有のアプリケーション構成設定を可能性のある例外として、ネットワーク、サーバ、オペレーティング・システム、ストレージ、さらには個々のアプリケーション機能を含む、基盤となるクラウド・インフラストラクチャを管理も制御もしない。プラットフォーム・アズ・ア・サービス（ＰａａＳ）：コンシューマに提供される能力は、プロバイダによってサポートされるプログラミング言語およびツールを使用して作成された、コンシューマが作成または取得したアプリケーションをクラウド・インフラストラクチャ上にデプロイすることである。コンシューマは、ネットワーク、サーバ、オペレーティング・システム、またはストレージを含む、基盤となるクラウド・インフラストラクチャを管理も制御もしないが、デプロイされたアプリケーションおよび場合によってはアプリケーション・ホスティング環境構成を制御する。インフラストラクチャ・アズ・ア・サービス（ＩａａＳ）：コンシューマに提供される能力は、オペレーティング・システムおよびアプリケーションを含むことができる任意のソフトウェアをコンシューマがデプロイして動作させることが可能な、処理、ストレージ、ネットワーク、および他の基本的なコンピューティング・リソースをプロビジョニングすることである。コンシューマは、基盤となるクラウド・インフラストラクチャを管理も制御もしないが、オペレーティング・システム、ストレージ、デプロイされたアプリケーションを制御し、場合によっては選択したネットワーキング・コンポーネント（たとえば、ホスト・ファイアウォール）を限定的に制御する。

デプロイメント・モデルは以下の通りである。プライベート・クラウド：クラウド・インフラストラクチャは組織専用に運用される。これは組織または第三者によって管理され得、構内または構外に存在し得る。コミュニティ・クラウド：クラウド・インフラストラクチャはいくつかの組織によって共有され、共通の懸念（たとえば、ミッション、セキュリティ要件、ポリシー、およびコンプライアンスの考慮事項）を有する特定のコミュニティをサポートする。これは組織または第三者によって管理され得、構内または構外に存在し得る。パブリック・クラウド：クラウド・インフラストラクチャは、一般大衆または大規模な業界団体に対して利用可能にされ、クラウド・サービスを販売する組織によって所有される。ハイブリッド・クラウド：クラウド・インフラストラクチャは、固有のエンティティのままであるが、データおよびアプリケーションの移植性を可能にする標準化技術または独自技術（たとえば、クラウド間の負荷分散のためのクラウド・バースティング）によって結合された２つ以上のクラウド（プライベート、コミュニティ、またはパブリック）を合成したものである。

クラウド・コンピューティング環境は、ステートレス性、低結合性、モジュール性、および意味論的相互運用性に重点を置いたサービス指向型である。クラウド・コンピューティングの中核にあるのは、相互接続されたノードのネットワークを含むインフラストラクチャである。

ここで図１３を参照すると、例示的なクラウド・コンピューティング環境１３００が示されている。図示のように、クラウド・コンピューティング環境１３００は１つまたは複数のクラウド・コンピューティング・ノード１３０２を含み、これらを使用して、たとえば、パーソナル・デジタル・アシスタント（ＰＤＡ）もしくは携帯電話１３０４、デスクトップ・コンピュータ１３０６、ラップトップ・コンピュータ１３０８、または自動車コンピュータ・システム１３１０、あるいはそれらの組合せなどの、クラウド・コンシューマによって使用されるローカル・コンピューティング・デバイスが通信し得る。ノード１３０２は相互に通信し得る。これらは、たとえば、上述のプライベート、コミュニティ、パブリック、もしくはハイブリッド・クラウド、またはこれらの組合せなどの１つまたは複数のネットワークにおいて、物理的または仮想的にグループ化され得る（図示せず）。これにより、クラウド・コンピューティング環境１３００は、クラウド・コンシューマがローカル・コンピューティング・デバイス上にリソースを維持管理する必要がない、インフラストラクチャ・アズ・ア・サービス、プラットフォーム・アズ・ア・サービス、またはソフトウェア・アズ・ア・サービス、あるいはそれらの組合せを提供することが可能になる。図１３に示したコンピューティング・デバイス１３０４～１３１０のタイプは例示的なものにすぎないことを意図しており、コンピューティング・ノード１３０２およびクラウド・コンピューティング環境１３００は、任意のタイプのネットワークまたはネットワーク・アドレス指定可能接続（たとえば、Ｗｅｂブラウザを使用）あるいはその両方を介して任意のタイプのコンピュータ化デバイスと通信できることを理解されたい。

ここで図１４を参照すると、クラウド・コンピューティング環境１３００（図１３）によって提供される機能的抽象化レイヤのセットが示されている。本明細書に記載の他の実施形態で使用している同様の要素の繰り返しの説明は、簡潔さのために省略する。図１４に示したコンポーネント、レイヤ、および機能は例示的なものにすぎないことを意図しており、本発明の実施形態はこれらに限定されないことを事前に理解されたい。図示のように、以下のレイヤおよび対応する機能が提供される。

ハードウェアおよびソフトウェア・レイヤ１４０２は、ハードウェア・コンポーネントおよびソフトウェア・コンポーネントを含む。ハードウェア・コンポーネントの例には、メインフレーム１４０４、ＲＩＳＣ（縮小命令セット・コンピュータ）アーキテクチャ・ベースのサーバ１４０６、サーバ１４０８、ブレード・サーバ１４１０、ストレージ・デバイス１４１２、ならびにネットワークおよびネットワーキング・コンポーネント１４１４が含まれる。いくつかの実施形態では、ソフトウェア・コンポーネントは、ネットワーク・アプリケーション・サーバ・ソフトウェア１４１６およびデータベース・ソフトウェア１４１８を含む。

仮想化レイヤ１４２０は抽象化レイヤを提供し、抽象化レイヤから、仮想エンティティの以下の例、すなわち、仮想サーバ１４２２、仮想ストレージ１４２４、仮想プライベート・ネットワークを含む仮想ネットワーク１４２６、仮想アプリケーションおよびオペレーティング・システム１４２８、ならびに仮想クライアント１４３０が提供され得る。

一例では、管理レイヤ１４３２は、下記の機能を提供し得る。リソース・プロビジョニング１４３４は、クラウド・コンピューティング環境内でタスクを実行するために利用されるコンピューティング・リソースおよび他のリソースの動的調達を提供する。計量および価格決定１４３６は、クラウド・コンピューティング環境内でリソースが利用されたときの費用追跡と、これらのリソースの消費に対する会計または請求とを提供する。一例では、これらのリソースはアプリケーション・ソフトウェア・ライセンスを含み得る。セキュリティは、クラウド・コンシューマおよびタスクの同一性検証だけでなく、データおよび他のリソースに対する保護も提供する。ユーザ・ポータル１４３８は、コンシューマおよびシステム管理者にクラウド・コンピューティング環境へのアクセスを提供する。サービス・レベル管理１４４０は、要求されたサービス・レベルが満たされるような、クラウド・コンピューティング・リソースの割り当ておよび管理を提供する。サービス・レベル合意（ＳＬＡ）の計画および履行１４４２は、ＳＬＡによれば将来要求されると予想されるクラウド・コンピューティング・リソースの事前手配および調達を提供する。

ワークロード・レイヤ１４４４は、クラウド・コンピューティング環境が利用され得る機能性の例を提供する。このレイヤから提供され得るワークロードおよび機能の例には、マッピングおよびナビゲーション１４４６、ソフトウェア開発およびライフサイクル管理１４４８、仮想教室教育配信１４５０、データ分析処理１４５２、取引処理１４５４、および温度分布の分析１４５６が含まれる。本発明の様々な実施形態は、図１３および１４を参照して説明されたクラウド・コンピューティング環境を利用して、１つまたは複数の量子コンピューティング・デバイス・レイアウトの動作中に達成され得る温度分布を決定するか、または解析するか、あるいはその両方を実行することができる。

本発明は、任意の可能な技術的詳細レベルの統合におけるシステム、方法、またはコンピュータ・プログラム製品、あるいはそれらの組合せであり得る。コンピュータ・プログラム製品は、本発明の態様をプロセッサに実行させるためのコンピュータ可読プログラム命令をその上に有するコンピュータ可読記憶媒体（または複数の媒体）を含み得る。コンピュータ可読記憶媒体は、命令実行デバイスによる使用のために命令を保持および記憶可能な有形のデバイスとすることができる。コンピュータ可読記憶媒体は、たとえば、限定はしないが、電子ストレージ・デバイス、磁気ストレージ・デバイス、光学ストレージ・デバイス、電磁ストレージ・デバイス、半導体ストレージ・デバイス、またはこれらの任意の適切な組合せであり得る。コンピュータ可読記憶媒体のより具体的な例の非網羅的なリストには、ポータブル・コンピュータ・ディスケット、ハード・ディスク、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、消去可能プログラム可能読み取り専用メモリ（ＥＰＲＯＭまたはフラッシュ・メモリ）、スタティック・ランダム・アクセス・メモリ（ＳＲＡＭ）、ポータブル・コンパクト・ディスク読み取り専用メモリ（ＣＤ－ＲＯＭ）、デジタル・バーサタイル・ディスク（ＤＶＤ）、メモリー・スティック（Ｒ）、フロッピー（Ｒ）・ディスク、命令が記録されたパンチ・カードまたは溝の隆起構造などの機械的にコード化されたデバイス、およびこれらの任意の適切な組合せが含まれる。コンピュータ可読記憶媒体は、本明細書で使用する場合、たとえば、電波または他の自由に伝搬する電磁波、導波管もしくは他の伝送媒体を伝搬する電磁波（たとえば、光ファイバ・ケーブルを通過する光パルス）、または有線で伝送される電気信号などの一過性の信号自体であると解釈されるべきではない。

本明細書に記載のコンピュータ可読プログラム命令は、コンピュータ可読記憶媒体からそれぞれのコンピューティング／処理デバイスに、あるいは、たとえば、インターネット、ローカル・エリア・ネットワーク、ワイド・エリア・ネットワーク、もしくは無線ネットワーク、またはそれらの組合せなどのネットワークを介して外部コンピュータまたは外部ストレージ・デバイスにダウンロードすることができる。ネットワークは、銅線伝送ケーブル、光伝送ファイバ、無線伝送、ルータ、ファイアウォール、スイッチ、ゲートウェイ・コンピュータ、またはエッジ・サーバ、あるいはそれらの組合せを含み得る。各コンピューティング／処理デバイスのネットワーク・アダプタ・カードまたはネットワーク・インターフェースは、ネットワークからコンピュータ可読プログラム命令を受信し、コンピュータ可読プログラム命令を転送して、それぞれのコンピューティング／処理デバイス内のコンピュータ可読記憶媒体に記憶する。

本発明の動作を実行するためのコンピュータ可読プログラム命令は、アセンブラ命令、命令セット・アーキテクチャ（ＩＳＡ）命令、機械命令、機械依存命令、マイクロコード、ファームウェア命令、状態設定データ、集積回路の構成データ、あるいは、Ｓｍａｌｌｔａｌｋ（Ｒ）、Ｃ＋＋などのオブジェクト指向プログラミング言語、および「Ｃ」プログラミング言語または類似のプログラミング言語などの手続き型プログラミング言語を含む、１つまたは複数のプログラミング言語の任意の組合せで書かれたソース・コードまたはオブジェクト・コードであり得る。コンピュータ可読プログラム命令は、完全にユーザのコンピュータ上で、部分的にユーザのコンピュータ上で、スタンドアロン・ソフトウェア・パッケージとして、部分的にユーザのコンピュータ上かつ部分的にリモート・コンピュータ上で、あるいは完全にリモート・コンピュータまたはサーバ上で実行され得る。後者のシナリオでは、リモート・コンピュータは、ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）またはワイド・エリア・ネットワーク（ＷＡＮ）を含む任意のタイプのネットワークを介してユーザのコンピュータに接続され得、または（たとえば、インターネット・サービス・プロバイダを使用してインターネットを介して）外部コンピュータへの接続がなされ得る。一部の実施形態では、たとえば、プログラマブル論理回路、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）、またはプログラマブル・ロジック・アレイ（ＰＬＡ）を含む電子回路は、本発明の態様を実行するために、コンピュータ可読プログラム命令の状態情報を利用してコンピュータ可読プログラム命令を実行することによって、電子回路を個人向けにし得る。

本発明の態様は、本発明の実施形態による方法、装置（システム）、およびコンピュータ・プログラム製品のフローチャート図またはブロック図あるいはその両方を参照して本明細書で説明している。フローチャート図またはブロック図あるいはその両方の各ブロック、およびフローチャート図またはブロック図あるいはその両方におけるブロックの組合せが、コンピュータ可読プログラム命令によって実装できることは理解されよう。

これらのコンピュータ可読プログラム命令は、コンピュータまたは他のプログラム可能データ処理装置のプロセッサを介して実行される命令が、フローチャートまたはブロック図あるいはその両方の１つまたは複数のブロックにおいて指定された機能／行為を実装するための手段を作り出すべく、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、または他のプログラム可能データ処理装置のプロセッサに提供されて、マシンを作り出すものであってよい。また、これらのコンピュータ可読プログラム命令は、命令が記憶されたコンピュータ可読記憶媒体が、フローチャートまたはブロック図あるいはその両方の１つまたは複数のブロックにおいて指定された機能／行為の態様を実装する命令を含む製造品を構成するように、コンピュータ可読記憶媒体に記憶され、コンピュータ、プログラム可能データ処理装置、または他のデバイス、あるいはそれらの組合せに特定の方法で機能するように指示することができるものであってもよい。

また、コンピュータ可読プログラム命令は、コンピュータ、他のプログラム可能装置、または他のデバイス上で実行される命令が、フローチャートまたはブロック図あるいはその両方の１つまたは複数のブロックにおいて指定された機能／行為を実装するように、コンピュータ実装処理を作り出すべく、コンピュータ、他のプログラム可能データ処理装置、または他のデバイスにロードされ、コンピュータ、他のプログラム可能装置、または他のデバイス上で一連の動作ステップを実行させるものであってもよい。

図中のフローチャートおよびブロック図は、本発明の様々な実施形態によるシステム、方法、およびコンピュータ・プログラム製品の可能な実装形態のアーキテクチャ、機能、および動作を示している。これに関して、フローチャートまたはブロック図の各ブロックは、指定された論理的機能を実装するための１つまたは複数の実行可能命令を含むモジュール、セグメント、または命令の一部を表し得る。一部の代替の実装形態では、ブロックに記載した機能は、図示した順序以外で行われ得る。たとえば、関与する機能に応じて、連続して示した２つのブロックは、実際には実質的に同時に実行され得、またはそれらのブロックは、場合により逆の順序で実行され得る。ブロック図またはフローチャート図あるいはその両方の各ブロック、およびブロック図またはフローチャート図あるいはその両方におけるブロックの組合せは、指定された機能もしくは行為を実行するか、または専用ハードウェアおよびコンピュータ命令の組合せを実行する専用のハードウェア・ベースのシステムによって実装できることにも気付くであろう。

開示した主題の様々な態様についての文脈を提供するために、図１５および以下の説明は、開示した主題の様々な態様を実施できる好適な環境の概要説明を提供することを意図している。図１５は、本明細書に記載の１つまたは複数の実施形態を容易にすることができる例示的かつ非限定的な動作環境のブロック図を示している。本明細書に記載の他の実施形態で使用している同様の要素の繰り返しの説明は、簡潔さのために省略する。図１５を参照すると、本開示の様々な態様を実装するための好適な動作環境１５００は、コンピュータ１５１２を含むことができる。コンピュータ１５１２はまた、処理ユニット１５１４、システム・メモリ１５１６、およびシステム・バス１５１８を含むことができる。システム・バス１５１８は、システム・メモリ１５１６を含むがこれに限定されないシステム・コンポーネントを処理ユニット１５１４に動作可能に結合することができる。処理ユニット１５１４は、様々な入手可能なプロセッサのうちの任意のものとすることができる。デュアル・マイクロプロセッサおよび他のマルチプロセッサ・アーキテクチャを処理ユニット１５１４として採用することもできる。システム・バス１５１８は、任意の種類の利用可能なバス・アーキテクチャ、たとえば、限定はしないが、産業標準アーキテクチャ（ＩＳＡ）、マイクロ・チャネル・アーキテクチャ（ＭＳＡ）、拡張ＩＳＡ（ＥＩＳＡ）、インテリジェント・ドライブ・エレクトロニクス（ＩＤＥ）、ＶＥＳＡローカル・バス（ＶＬＢ）、周辺機器相互接続（ＰＣＩ）、カード・バス、ユニバーサル・シリアル・バス（ＵＳＢ）、アドバンスト・グラフィックス・ポート（ＡＧＰ）、Ｆｉｒｅｗｉｒｅ、およびスモール・コンピュータ・システム・インターフェース（ＳＣＳＩ）を使用した任意のいくつかのタイプのバス構造、たとえば、メモリ・バスもしくはメモリ・コントローラ、ペリフェラル・バスもしくは外部バス、またはローカル・バス、あるいはそれらの組合せのいずれかとすることができる。システム・メモリ１５１６はまた、揮発性メモリ１５２０および不揮発性メモリ１５２２を含むことができる。起動時などにコンピュータ１５１２内の要素間で情報を転送するための基本ルーチンを含む基本入出力システム（ＢＩＯＳ）は、不揮発性メモリ１５２２に記憶することができる。限定ではなく例として、不揮発性メモリ１５２２は、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、プログラム可能ＲＯＭ（ＰＲＯＭ）、電気的プログラム可能ＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ）、電気的消去可能プログラム可能ＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、フラッシュ・メモリ、または不揮発性ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）（たとえば、強誘電体ＲＡＭ（ＦｅＲＡＭ））を含むことができる。揮発性メモリ１５２０はまた、外部キャッシュ・メモリとして機能するランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）を含むことができる。限定ではなく例として、ＲＡＭは、たとえば、スタティックＲＡＭ（ＳＲＡＭ）、ダイナミックＲＡＭ（ＤＲＡＭ）、シンクロナスＤＲＡＭ（ＳＤＲＡＭ）、ダブル・データ・レートＳＤＲＡＭ（ＤＤＲ ＳＤＲＡＭ）、エンハンストＳＤＲＡＭ（ＥＳＤＲＡＭ）、Ｓｙｎｃｈｌｉｎｋ ＤＲＡＭ（ＳＬＤＲＡＭ）、ダイレクト・ラムバスＲＡＭ（ＤＲＲＡＭ）、ダイレクト・ラムバス・ダイナミックＲＡＭ（ＤＲＤＲＡＭ）、およびラムバス・ダイナミックＲＡＭなどの多くの形態で利用可能である。

コンピュータ１５１２はまた、リムーバブル／非リムーバブルかつ揮発性／不揮発性コンピュータ記憶媒体を含むことができる。図１５に、たとえば、ディスク・ストレージ１５２４を示す。ディスク・ストレージ１５２４はまた、磁気ディスク・ドライブ、フロッピー（Ｒ）・ディスク・ドライブ、テープ・ドライブ、Ｊａｚドライブ、Ｚｉｐドライブ、ＬＳ－１００ドライブ、フラッシュ・メモリ・カード、またはメモリ・スティック（Ｒ）などのデバイスを含むことができるが、これらに限定されない。ディスク・ストレージ１５２４はまた、コンパクト・ディスクＲＯＭデバイス（ＣＤ－ＲＯＭ）、ＣＤ記録可能ドライブ（ＣＤ－Ｒドライブ）、ＣＤ書換え可能ドライブ（ＣＤ－ＲＷドライブ）、またはデジタル・バーサタイル・ディスクＲＯＭドライブ（ＤＶＤ－ＲＯＭ）などの光ディスク・ドライブを含むがこれらに限定されない他の記憶媒体とは独立してまたは組み合わせて記憶媒体を含むことができる。ディスク・ストレージ１５２４をシステム・バス１５１８に接続し易くするために、インターフェース１５２６などのリムーバブルまたは非リムーバブル・インターフェースを使用することができる。図１５にはまた、ユーザと、好適な動作環境１５００に記載している基本的なコンピュータ・リソースとの間の仲介として機能することができるソフトウェアを示している。そのようなソフトウェアはまた、たとえば、オペレーティング・システム１５２８を含むことができる。オペレーティング・システム１５２８は、ディスク・ストレージ１５２４に記憶することができ、コンピュータ１５１２のリソースを制御し、割り当てるように動作する。システム・アプリケーション１５３０は、システム・メモリ１５１６内またはディスク・ストレージ１５２４上などに記憶されたプログラム・モジュール１５３２およびプログラム・データ１５３４を介してオペレーティング・システム１５２８によるリソースの管理を利用することができる。本開示は、様々なオペレーティング・システムまたはオペレーティング・システムの組合せによって実装できることを理解されたい。ユーザは、１つまたは複数の入力デバイス１５３６を介してコンピュータ１５１２にコマンドまたは情報を入力する。入力デバイス１５３６は、ポインティング・デバイス、たとえば、マウス、トラックボール、スタイラス、タッチ・パッド、キーボード、マイクロフォン、ジョイスティック、ゲーム・パッド、衛星放送受信アンテナ、スキャナ、ＴＶチューナ・カード、デジタル・カメラ、デジタル・ビデオ・カメラ、ウェブ・カメラ、および同様のものを含むことができるが、これらに限定されない。これらおよび他の入力デバイスは、１つまたは複数のインターフェース・ポート１５３８を介してシステム・バス１５１８を経由して処理ユニット１５１４に接続することができる。１つまたは複数のインターフェース・ポート１５３８は、たとえば、シリアル・ポート、パラレル・ポート、ゲーム・ポート、およびユニバーサル・シリアル・バス（ＵＳＢ）を含むことができる。１つまたは複数の出力デバイス１５４０は、入力デバイス１５３６と同じタイプのポートのうちのいくつかを使用することができる。したがって、たとえば、ＵＳＢポートを使用して、コンピュータ１５１２に入力を提供し、コンピュータ１５１２から出力デバイス１５４０に情報を出力することができる。出力アダプタ１５４２は、出力デバイス１５４０の中でもとりわけ、モニタ、スピーカ、およびプリンタなどの、特別なアダプタを必要とするいくつかの出力デバイス１５４０が存在することを示すために設けることができる。出力アダプタ１５４２は、限定ではなく例として、出力デバイス１５４０とシステム・バス１５１８との間の接続手段を提供するビデオ・カードおよびサウンド・カードを含むことができる。１つまたは複数のリモート・コンピュータ１５４４など、他のデバイスまたはデバイスのシステムあるいはその両方が入力機能および出力機能の両方を提供することに留意されたい。

コンピュータ１５１２は、リモート・コンピュータ１５４４などの１つまたは複数のリモート・コンピュータへの論理接続を使用するネットワーク環境において動作することができる。リモート・コンピュータ１５４４は、コンピュータ、サーバ、ルータ、ネットワークＰＣ、ワークステーション、マイクロプロセッサ・ベースの機器、ピア・デバイスまたは他の一般的なネットワーク・ノード、および同様のものとすることができ、また、典型的には、コンピュータ１５１２に関して説明した要素のうちの多くまたは全てを含むことができる。簡潔にするために、メモリ・ストレージ・デバイス１５４６のみをリモート・コンピュータ１５４４と共に示している。リモート・コンピュータ１５４４はネットワーク・インターフェース１５４８を介してコンピュータ１５１２に論理的に接続し、そして通信接続１５５０を介して物理的に接続することができる。さらに、複数の（ローカルおよびリモートの）システムに動作を分散させることができる。ネットワーク・インターフェース１５４８は、ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）、ワイド・エリア・ネットワーク（ＷＡＮ）、セルラー・ネットワークなどの有線または無線あるいはその両方の通信ネットワークを包含することができる。ＬＡＮ技術には、ファイバ分散データ・インタフェース（ＦＤＤＩ）、銅線分散データ・インタフェース（ＣＤＤＩ）、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（Ｒ）、トークン・リング、および同様のものが含まれる。ＷＡＮ技術には、ポイント・ツー・ポイント・リンク、回線交換網、たとえば、サービス総合デジタル網（ＩＳＤＮ）およびその変形、パケット交換網、ならびにデジタル加入者線（ＤＳＬ）が含まれるが、これらに限定されない。１つまたは複数の通信接続１５５０は、ネットワーク・インターフェース１５４８をシステム・バス１５１８に接続するために使用されるハードウェア／ソフトウェアを指す。通信接続１５５０は、説明を明確にするためにコンピュータ１５１２の内部に図示しているが、コンピュータ１５１２の外部のものとすることもできる。ネットワーク・インターフェース１５４８に接続するためのハードウェア／ソフトウェアはまた、例示のみを目的として、通常の電話回線モデム、ケーブル・モデムおよびＤＳＬモデムを含むモデム、ＩＳＤＮアダプタ、ならびにＥｔｈｅｒｎｅｔ（Ｒ）カードなどの内部技術および外部技術を含むことができる。

本発明の実施形態は、任意の可能な技術的詳細レベルの統合におけるシステム、方法、装置、またはコンピュータ・プログラム製品、あるいはそれらの組合せとすることができる。コンピュータ・プログラム製品は、本発明の態様をプロセッサに実行させるためのコンピュータ可読プログラム命令をその上に有するコンピュータ可読記憶媒体（または複数の媒体）を含むことができる。コンピュータ可読記憶媒体は、命令実行デバイスによる使用のために命令を保持および記憶可能な有形のデバイスとすることができる。コンピュータ可読記憶媒体は、たとえば、限定はしないが、電子ストレージ・デバイス、磁気ストレージ・デバイス、光学ストレージ・デバイス、電磁ストレージ・デバイス、半導体ストレージ・デバイス、またはこれらの任意の適切な組合せとすることができる。コンピュータ可読記憶媒体のより具体的な例の非網羅的なリストには、ポータブル・コンピュータ・ディスケット、ハード・ディスク、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、消去可能プログラム可能読み取り専用メモリ（ＥＰＲＯＭまたはフラッシュ・メモリ）、スタティック・ランダム・アクセス・メモリ（ＳＲＡＭ）、ポータブル・コンパクト・ディスク読み取り専用メモリ（ＣＤ－ＲＯＭ）、デジタル・バーサタイル・ディスク（ＤＶＤ）、メモリー・スティック（Ｒ）、フロッピー（Ｒ）・ディスク、命令が記録されたパンチ・カードまたは溝の隆起構造などの機械的にコード化されたデバイス、およびこれらの任意の適切な組合せも含めることができる。コンピュータ可読記憶媒体は、本明細書で使用する場合、たとえば、電波または他の自由に伝搬する電磁波、導波管もしくは他の伝送媒体を伝搬する電磁波（たとえば、光ファイバ・ケーブルを通過する光パルス）、または有線で伝送される電気信号などの一過性の信号自体であると解釈されるべきではない。

本明細書に記載のコンピュータ可読プログラム命令は、コンピュータ可読記憶媒体からそれぞれのコンピューティング／処理デバイスに、あるいは、たとえば、インターネット、ローカル・エリア・ネットワーク、ワイド・エリア・ネットワーク、もしくは無線ネットワーク、またはそれらの組合せなどのネットワークを介して外部コンピュータまたは外部ストレージ・デバイスにダウンロードすることができる。ネットワークは、銅線伝送ケーブル、光伝送ファイバ、無線伝送、ルータ、ファイアウォール、スイッチ、ゲートウェイ・コンピュータ、またはエッジ・サーバ、あるいはそれらの組合せを含むことができる。各コンピューティング／処理デバイスのネットワーク・アダプタ・カードまたはネットワーク・インターフェースは、ネットワークからコンピュータ可読プログラム命令を受信し、コンピュータ可読プログラム命令を転送して、それぞれのコンピューティング／処理デバイス内のコンピュータ可読記憶媒体に記憶する。本発明の様々な態様の動作を実行するためのコンピュータ可読プログラム命令は、アセンブラ命令、命令セット・アーキテクチャ（ＩＳＡ）命令、機械命令、機械依存命令、マイクロコード、ファームウェア命令、状態設定データ、集積回路の構成データ、あるいは、Ｓｍａｌｌｔａｌｋ（Ｒ）、Ｃ＋＋などのオブジェクト指向プログラミング言語、および「Ｃ」プログラミング言語または類似のプログラミング言語などの手続き型プログラミング言語を含む、１つまたは複数のプログラミング言語の任意の組合せで書かれたソース・コードまたはオブジェクト・コードとすることができる。コンピュータ可読プログラム命令は、完全にユーザのコンピュータ上で、部分的にユーザのコンピュータ上で、スタンドアロン・ソフトウェア・パッケージとして、部分的にユーザのコンピュータ上かつ部分的にリモート・コンピュータ上で、あるいは完全にリモート・コンピュータまたはサーバ上で実行することができる。後者のシナリオでは、リモート・コンピュータは、ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）またはワイド・エリア・ネットワーク（ＷＡＮ）を含む任意のタイプのネットワークを介してユーザのコンピュータに接続することができ、または（たとえば、インターネット・サービス・プロバイダを使用してインターネットを介して）外部コンピュータへの接続を行うことができる。一部の実施形態では、たとえば、プログラマブル論理回路、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）、またはプログラマブル・ロジック・アレイ（ＰＬＡ）を含む電子回路は、本発明の態様を実行するために、コンピュータ可読プログラム命令の状態情報を利用してコンピュータ可読プログラム命令を実行することによって、電子回路をカスタマイズすることができる。

本発明の態様は、本発明の実施形態による方法、装置（システム）、およびコンピュータ・プログラム製品のフローチャート図またはブロック図あるいはその両方を参照して本明細書で説明している。フローチャート図またはブロック図あるいはその両方の各ブロック、およびフローチャート図またはブロック図あるいはその両方におけるブロックの組合せが、コンピュータ可読プログラム命令によって実装できることは理解されよう。これらのコンピュータ可読プログラム命令は、コンピュータまたは他のプログラム可能データ処理装置のプロセッサを介して実行される命令が、フローチャートまたはブロック図あるいはその両方の１つまたは複数のブロックにおいて指定された機能／行為を実装するための手段を作り出すべく、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、または他のプログラム可能データ処理装置のプロセッサに提供されて、マシンを作り出すものであってよい。また、これらのコンピュータ可読プログラム命令は、命令が記憶されたコンピュータ可読記憶媒体が、フローチャートまたはブロック図あるいはその両方の１つまたは複数のブロックにおいて指定された機能／行為の態様を実装する命令を含む製造品を含むように、コンピュータ可読記憶媒体に記憶され、コンピュータ、プログラム可能データ処理装置、または他のデバイス、あるいはそれらの組合せに特定の方法で機能するように指示することができるものであってもよい。また、コンピュータ可読プログラム命令は、コンピュータ、他のプログラム可能装置、または他のデバイス上で実行される命令が、フローチャートまたはブロック図あるいはその両方の１つまたは複数のブロックにおいて指定された機能／行為を実装するように、コンピュータ実装処理を作り出すべく、コンピュータ、他のプログラム可能データ処理装置、または他のデバイスにロードされ、コンピュータ、他のプログラム可能装置、または他のデバイス上で一連の動作的行為を実行させるものであってもよい。

図中のフローチャートおよびブロック図は、本発明の様々な実施形態によるシステム、方法、およびコンピュータ・プログラム製品の可能な実装形態のアーキテクチャ、機能、および動作を示している。これに関して、フローチャートまたはブロック図の各ブロックは、指定された論理的機能を実装するための１つまたは複数の実行可能命令を含むモジュール、セグメント、または命令の一部を表すことができる。一部の代替の実装形態では、ブロックに記載した機能は、図示した順序以外で行うことができる。たとえば、関与する機能に応じて、連続して示した２つのブロックは、実際には実質的に同時に実行することができ、またはそれらのブロックは、場合により逆の順序で実行することができる。ブロック図またはフローチャート図あるいはその両方の各ブロック、およびブロック図またはフローチャート図あるいはその両方におけるブロックの組合せは、指定された機能もしくは行為を実行するか、または専用ハードウェアおよびコンピュータ命令の組合せを実行する専用のハードウェア・ベースのシステムによって実装できることにも気付くであろう。

本主題は、１つおよび／または複数のコンピュータ上で動作するコンピュータ・プログラム製品のコンピュータ実行可能命令の一般的な状況において上記で説明しているが、当業者であれば、本開示が他のプログラム・モジュールと組み合わせて実装することもできることを認識するであろう。一般に、プログラム・モジュールは、特定のタスクを実行する、または特定の抽象データ型を実装する、あるいはその両方を行うルーチン、プログラム、コンポーネント、データ構造などを含む。また、当業者であれば、本発明のコンピュータ実装方法が、シングル・プロセッサまたはマルチ・プロセッサ・コンピュータ・システム、ミニ・コンピューティング・デバイス、メインフレーム・コンピュータ、ならびにコンピュータ、ハンドヘルド・コンピューティング・デバイス（たとえば、ＰＤＡ、電話）、マイクロプロセッサ・ベースのまたはプログラム可能な消費者向けまたは産業用の電子機器、および同様のものを含む他のコンピュータ・システム構成で実践できることを理解するであろう。例示した態様は、通信ネットワークを介してリンクされたリモート処理デバイスによってタスクが実行される分散コンピューティング環境で実践することもできる。しかしながら、本開示の全てではないとしてもいくつかの態様は、スタンドアロン・コンピュータ上で実践することができる。分散コンピューティング環境では、プログラム・モジュールは、ローカルおよびリモート両方のメモリ・ストレージ・デバイスに配置することができる。

本出願で使用する場合、「コンポーネント」、「システム」、「プラットフォーム」、「インターフェース」などの用語は、１つまたは複数の特定の機能性を有するコンピュータ関連のエンティティ、または演算マシンに関連するエンティティを指すまたは含むあるいはその両方を行うことができる。本明細書で開示するエンティティは、ハードウェア、ハードウェアおよびソフトウェアの組合せ、ソフトウェア、または実行中のソフトウェアのいずれかとすることができる。たとえば、コンポーネントは、プロセッサ上で動作するプロセス、プロセッサ、オブジェクト、実行可能ファイル、実行スレッド、プログラム、またはコンピュータ、あるいはそれらの組合せとすることができるが、これらに限定されない。例として、サーバ上で動作するアプリケーションおよびそのサーバの両方を、コンポーネントとすることができる。１つまたは複数のコンポーネントがプロセスまたは実行スレッドあるいはその両方内に存在することができ、コンポーネントは、１つのコンピュータ上にローカライズする、または２つ以上のコンピュータに分散させる、あるいはその両方を行うことができる。他の例では、それぞれのコンポーネントは、様々なデータ構造が記憶された様々なコンピュータ可読媒体から実行することができる。これらのコンポーネントは、１つまたは複数のデータ・パケットを有する信号（たとえば、ローカル・システムもしくは分散システム内の他のコンポーネントとやり取りする、またはインターネットなどのネットワーク越しに信号を介して他のシステムとやり取りする、あるいはその両方を行う、あるコンポーネントからのデータ）に従って、ローカルまたはリモートあるいはその両方のプロセスを介して通信することができる。他の例として、コンポーネントは、プロセッサによって実行されるソフトウェアまたはファームウェア・アプリケーションによって動作する電気回路または電子回路によって操作される機械部品によって提供される特定の機能性を有する装置とすることができる。そのような場合、プロセッサは装置の内部または外部のものとすることができ、ソフトウェアまたはファームウェア・アプリケーションの少なくとも一部を実行することができる。さらに他の例として、コンポーネントは、機械部品なしで電子部品を介して特定の機能性を提供する装置とすることができ、ここで電子部品は、電子部品の機能性を少なくとも部分的に参照するソフトウェアまたはファームウェアを実行するプロセッサまたは他の手段を含むことができる。一態様では、コンポーネントは、たとえばクラウド・コンピューティング・システム内の仮想マシンを介して電子部品をエミュレートすることができる。

加えて、「または」という用語は、排他的な「または」ではなく包括的な「または」を意味するものとする。すなわち、別段の指定がない限り、または文脈から明らかでない限り、「ＸはＡまたはＢを使用する」とは、自然な包括的な並べ替えのいずれかを意味するものとする。すなわち、ＸがＡを使用する、ＸがＢを使用する、またはＸがＡおよびＢの両方を使用する場合、「ＸがＡまたはＢを使用する」が、これらの例のいずれの下でも満たされる。さらに、本明細書および付属の図面で使用する冠詞「ａ」および「ａｎ」は、別段の指定がない限り、または文脈から単数形を対象とすることが明らかでない限り、一般に「１つまたは複数」を意味するものと解釈されるべきである。本明細書で使用する場合、「例」という用語または「例示的」という用語あるいはその両方は、例、実例、または例示としての役割を果たすことを意味するために利用する。誤解を避けるために、本明細書に開示した主題はそのような例によって限定されない。加えて、「例」または「例示的」あるいはその両方として本明細書に記載した任意の態様または設計は、必ずしも他の態様または設計よりも好ましいまたは有利であると解釈されるべきではなく、当業者に知られている同等の例示的な構造および技術を排除することを意味するものでもない。

本明細書で使用する場合、「プロセッサ」という用語は、シングル・コア・プロセッサソフトウェア・マルチスレッド実行機能を有するシングル・プロセッサ、マルチ・コア・プロセッサ、ソフトウェア・マルチスレッド実行機能を有するマルチ・コア・プロセッサ、ハードウェア・マルチスレッド技術を有するマルチ・コア・プロセッサ、並列プラットフォーム、および分散共有メモリを有する並列プラットフォームを含むがこれに限定されない、実質的に任意のコンピューティング処理ユニットまたはデバイスを指すことができる。さらに、プロセッサは、本明細書に記載の機能を実行するように設計される集積回路、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、デジタル・シグナル・プロセッサ（ＤＳＰ）、フィールド・プログラマブル・ゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、プログラマブル・ロジック・コントローラ（ＰＬＣ）、複合プログラマブル・ロジック・デバイス（ＣＰＬＤ）、ディスクリート・ゲートもしくはトランジスタ・ロジック、ディスクリート・ハードウェア・コンポーネント、またはこれらの任意の組合せを指すことができる。さらに、プロセッサは、空間使用を最適化するまたはユーザ機器の性能を向上させるために、分子および量子ドット・ベースのトランジスタ、スイッチ、およびゲートなどであるがこれらに限定されないナノ・スケール・アーキテクチャを利用することができる。プロセッサはまた、コンピューティング処理ユニットの組合せとして実装することができる。本開示では、「ストア」、「ストレージ」、「データ・ストア」、「データ・ストレージ」、「データベース」、およびコンポーネントの動作および機能性に関連する実質的に任意の他の情報記憶コンポーネントなどの用語は、「メモリ・コンポーネント」、「メモリ」内に具現化されるエンティティ、またはメモリを含むコンポーネントを指すために使用される。本明細書に記載のメモリまたはメモリ・コンポーネントあるいはその両方は、揮発性メモリまたは不揮発性メモリのいずれかとすることができ、または揮発性および不揮発性メモリの両方を含むことができることを理解されたい。限定ではなく例として、不揮発性メモリは、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、プログラム可能ＲＯＭ（ＰＲＯＭ）、電気的プログラム可能ＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ）、電気的消去可能プログラム可能ＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、フラッシュ・メモリ、または不揮発性ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）（たとえば、強誘電体ＲＡＭ（ＦｅＲＡＭ））を含むことができる。揮発性メモリは、たとえば、外部キャッシュ・メモリとして機能することができるＲＡＭを含むことができる。限定ではなく例として、ＲＡＭは、たとえば、シンクロナスＲＡＭ（ＳＲＡＭ）、ダイナミックＲＡＭ（ＤＲＡＭ）、シンクロナスＤＲＡＭ（ＳＤＲＡＭ）、ダブル・データ・レートＳＤＲＡＭ（ＤＤＲ ＳＤＲＡＭ）、エンハンストＳＤＲＡＭ（ＥＳＤＲＡＭ）、Ｓｙｎｃｈｌｉｎｋ ＤＲＡＭ（ＳＬＤＲＡＭ）、ダイレクト・ラムバスＲＡＭ（ＤＲＲＡＭ）、ダイレクト・ラムバス・ダイナミックＲＡＭ（ＤＲＤＲＡＭ）、およびラムバス・ダイナミックＲＡＭなどの多くの形態で利用可能である。さらに、本明細書のシステムまたはコンピュータ実装方法の開示したメモリ・コンポーネントは、これらおよび他の任意の適切なタイプのメモリを含むものとするが、含むことに限定されない。

上記で説明したものは、システム、コンピュータ・プログラム製品、およびコンピュータ実装方法の単なる例を含む。当然ながら、本開示を説明する目的で、コンポーネント、製品、および／またはコンピュータ実装方法の考えられる全ての組合せを説明することは不可能であるが、当業者であれば、本開示の多数のさらなる組合せおよび並べ替えが可能であることを認識することができる。さらに、「含む」、「有する」、「所有する」などの用語を詳細な説明、特許請求の範囲、付属物、および図面において使用する限りにおいて、そのような用語は、「備える」が請求項において移行語として使用された場合に解釈されるときの、「備える」という用語と同様に包括的なものとする。様々な実施形態の説明は例示の目的で提示しているが、網羅的であることも、開示した実施形態に限定されることも意図したものではない。記載した実施形態の範囲から逸脱することなく、多くの修正例および変形例が当業者には明らかであろう。本明細書で使用する用語は、実施形態の原理、実際の適用または市場で見られる技術に対する技術的改善を最もよく説明するために、または当業者が本明細書に開示した実施形態を理解できるようにするために選択している。

Claims (8)

1. 超伝導量子プロセッサによって示された温度分布を識別するためのシステムであって、
   前記システムが、
   コンピュータ実行可能コンポーネントを格納するメモリと、
   前記メモリに動作可能に結合され、前記メモリに格納された前記コンピュータ実行可能コンポーネントを実行するプロセッサとを備え、前記コンピュータ実行可能コンポーネントが、
   量子コンピューティング・デバイスのレイアウト内に含まれている超伝導共振器の位置に基づいて、複数の温度領域を定義する領域コンポーネントと、
   前記量子コンピューティング・デバイスのレイアウトの動作中に前記複数の温度領域内で達成された少なくとも１つの温度を決定することによって温度分布を特徴付けるマップを生成するマップ・コンポーネントと、
   基準温度で前記超伝導共振器によって示された推定周波数を決定するシミュレーション・コンポーネントと、
   前記量子コンピューティング・デバイスの前記動作中に前記超伝導共振器によって示された実際の周波数を測定する測定コンポーネントと、
   カイネティック・インダクタンスにおける変化に起因する、前記超伝導共振器によって示された周波数シフトに基づいて、前記複数の温度領域内で達成された少なくとも１つの温度を決定する温度推定コンポーネントと、
   を含む、システム。
2. 前記領域コンポーネントが、前記超伝導共振器の位置に基づいて、前記量子コンピューティング・デバイスのレイアウトを前記複数の温度領域に分割する、請求項１に記載のシステム。
3. 前記少なくとも１つの温度が、定義されたしきい値以下だけ異なる複数の温度を含んでいるかどうかを判定する最適化コンポーネントをさらに備える、請求項１または２に記載のシステム。
4. 超伝導量子プロセッサによって示された温度分布を識別するためのコンピュータ実装方法であって、
   プロセッサに動作可能に結合されたシステムによって、量子コンピューティング・デバイスのレイアウト内に含まれている超伝導共振器の位置に基づいて、複数の温度領域を定義することと、
   前記システムによって、前記量子コンピューティング・デバイスのレイアウトの動作中に前記複数の温度領域内で達成された少なくとも１つの温度を決定することによって温度分布を特徴付けるマップを生成すること、
   前記システムによって、基準温度で前記超伝導共振器によって示された推定周波数を決定することと、
   前記システムによって、前記量子コンピューティング・デバイスの前記動作中に前記超伝導共振器によって示された実際の周波数を測定することと、
   前記システムによって、カイネティック・インダクタンスにおける変化に起因する、前記超伝導共振器によって示された周波数シフトに基づいて、前記複数の温度領域内で達成された少なくとも１つの温度を決定することと、
   を含む、コンピュータ実装方法。
5. 前記複数の温度領域を定義することが、前記超伝導共振器の位置に基づいて、前記量子コンピューティング・デバイスのレイアウトを前記複数の温度領域に分割することを含む、請求項４に記載のコンピュータ実装方法。
6. 前記システムによって、前記少なくとも１つの温度が、定義されたしきい値以下だけ異なる複数の温度を含んでいるかどうかを判定することをさらに含む、請求項４または５に記載のコンピュータ実装方法。
7. 前記少なくとも１つの温度が、定義されたしきい値を超える値だけ異なる前記複数の温度を含み、前記コンピュータ実装方法が、
   前記システムによって、前記温度分布を変更するために前記量子コンピューティング・デバイス・レイアウトの特徴の再配置を推奨することをさらに含む、請求項６に記載のコンピュータ実装方法。
8. コンピュータ可読媒体に記憶され、デジタル・コンピュータの内部メモリにロード可能なコンピュータ・プログラムであって、前記プログラムをコンピュータ上で動作させた場合に、請求項４ないし７のいずれかに記載の方法を実施するためのソフトウェア・コード部分を含む、コンピュータ・プログラム。

Images