量子比特噪声强度系数测量方法、系统和量子计算机.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115902442A(43)申请公布日2023.04.04(21)申请号202111162849.5(22)申请日2021.09.30(71)申请人合肥本源量子计算科技有限责任公司地址230088安徽省合肥市合肥市高新区创新大道2800号创新产业园二期E2楼六层(72)发明人钱康韩璐孔伟成(51)Int.Cl.G01R29/26(2006.01)G06N20/00(2019.01)权利要求书3页说明书14页附图5页(54)发明名称量子比特噪声强度系数测量方法、系统和量子计算机(57)摘要本申请属于量子计算领域，涉及一种量子比特的噪声强度系数测量方法、系统和量子计算机，本申请通过获取待测量子比特的非谐和构成所述待测量子比特的超导量子器件干涉仪中两个约瑟夫森结的非对称性，再获取所述待测量子比特的频率测量值、能量弛豫时间和相位弛豫时间，并基于所述能量弛豫时间和相位弛豫时间，获取所述待测量子比特的纯退相干速率，最后基于所述频率测量值和非谐、所述非对称性和所述纯退相干速率，获取所述待测量子比特的噪声强度系数。本申请提供了一种可以有效测量所述量子芯片中量子比特的噪声强度系数的方法，弥补了现有技术的空白，并可以利用测得的噪声强度系数为所述量子芯片的性能优化提供有力支撑。CN115902442ACN115902442A权利要求书1/3页1.一种量子比特的噪声强度系数测量方法，其特征在于，所述方法包括：获取待测量子比特的非谐、构成所述待测量子比特的超导量子器件干涉仪中两个约瑟夫森结的非对称性；确定向所述待测量子比特上施加不同的工作点电压，获取与各个所述工作点电压对应的所述待测量子比特的频率测量值、能量弛豫时间和相位弛豫时间；基于所述待测量子比特的能量弛豫时间和相位弛豫时间，获取所述待测量子比特的纯退相干速率，其中，所述纯退相干速率为所述待测量子比特的纯退相干时间的倒数，所述纯退相干时间由所述待测量子比特的能量弛豫时间和相位弛豫时间计算获得；基于所述待测量子比特的频率测量值和非谐、构成所述待测量子比特的超导量子器件干涉仪中两个约瑟夫森结的非对称性以及所述纯退相干速率，获取所述待测量子比特的噪声强度系数。2.如权利要求1所述的量子比特的噪声强度系数测量方法，其特征在于，所述纯退相干时间由所述待测量子比特的能量弛豫时间和相位弛豫时间计算获得，包括：基于所述待测量子比特的能量弛豫时间和相位弛豫时间之间具有的数值关系，计算获得所述待测量子比特的纯退相干时间；其中，所述待测量子比特的能量弛豫时间和相位弛豫时间之间的数值关系式为式中，表示所述纯退相干时间，T1表示所述能量弛豫时间，表示所述相位弛豫时间。3.如权利要求1所述的量子比特的噪声强度系数测量方法，其特征在于，所述基于所述待测量子比特的频率测量值和非谐、构成所述待测量子比特的超导量子器件干涉仪中两个约瑟夫森结的非对称性以及所述纯退相干速率，获取所述待测量子比特的噪声强度系数，包括：基于所述待测量子比特的频率测量值和非谐、构成所述待测量子比特的超导量子器件干涉仪中两个约瑟夫森结的非对称性，获取所述待测量子比特的频率随施加到构成所述待测量子比特的超导量子器件干涉仪中两个约瑟夫森结的磁通量的变化关系；基于所述待测量子比特的频率随施加到构成所述待测量子比特的超导量子器件干涉仪中两个约瑟夫森结中磁通量的变化关系，获取所述待测量子比特的频率对施加到构成所述待测量子比特的超导量子器件干涉仪中两个约瑟夫森结中的磁通量的偏导数；基于所述纯退相干速率和所述偏导数，获取所述待测量子比特的噪声强度系数。4.如权利要求3所述的量子比特的噪声强度系数测量方法，其特征在于，所述待测量子比特的频率随施加到构成所述待测量子比特的超导量子器件干涉仪中两个约瑟夫森结的磁通量的变化关系为2CN115902442A权利要求书2/3页其中，f10为所述待测量子比特的频率，f′10为所述待测量子比特的频率测量值，fc为所述待测量子比特的非谐，Φc为通过构成所述待测量子比特的超导量子器件干涉仪中两个约瑟夫森结的磁通量，表示预设的磁通量子，d为构成所述待测量子比特的超导量子器件干涉仪中两个约瑟夫森结的非对称性。5.如权利要求4所述的量子比特的噪声强度系数测量方法，其特征在于，基于所述纯退相干速率和所述偏导数，获取所述待测量子比特的噪声强度系数，包括：基于所述待测量子比特的纯退相干速率和所述偏导数之间的线性关系，获取所述待测量子比特的噪声强度系数，其中，所述待测量子比特的纯退相干速率和所述偏导数之间的线性关系为其中，b、fIR和t为预设的参数，DΦ表示所述偏导数，为所述待测量子比特的噪声强度系数。6.如权利要求5所述的量子比特的噪声强度系数测量方法，其特征在于，所述偏导数为7.如权利要求1