[发明专利]磁场测量装置及磁通量量子计算方法

权利要求书

1.一种磁场测量装置，其特征在于，包括：

数字磁通锁定环电路，所述数字磁通锁定环电路包括

第一模数转换器，所述第一模数转换器被配置为将根据磁场的变化从超导量子干涉设备输出的周期性变化的电压转换为数字值，

数字积分器，所述数字积分器被配置为对从所述第一模数转换器输出的所述数字值进行积分，

数模转换器，所述数模转换器被配置为将从所述数字积分器输出的积分值转换为电压，

第一电压-电流转换器，所述第一电压-电流转换器被配置为将从所述数模转换器输出的所述电压转换为电流，和

第一线圈，所述第一线圈被配置为基于从所述第一电压-电流转换器输出的所述电流来产生由所述超导量子干涉设备接收的所述磁场；和

计算设备，所述计算设备被配置为，当接收到通过转换电压生成器产生的电压而得到的电流所产生的磁场，所述第一模数转换器转换从所述超导量子干涉设备输出的周期性变化的电压时，基于从所述第一模数转换器输出的所述数字值来计算指示磁通量量子的数字值。

2.根据权利要求1所述的磁场测量装置，其特征在于，还包括：

数字值生成器，所述数字值生成器被配置为生成逐渐变化的数字值；和

路径开关，所述路径开关被配置为将所述数字积分器或所述数字值生成器的输出耦合至所述数模转换器的输入，

其中，当所述路径开关将所述数字值生成器的所述输出耦合至所述数模转换器的所述输入时，

所述数模转换器作为电压生成器进行操作，所述电压生成器基于从所述数字值生成器接收到的逐渐变化的数字值来生成逐渐变化的电压，

所述第一电压-电流转换器将所述逐渐变化的电压转换为逐渐变化的电流，以及

所述第一线圈利用所述逐渐变化的电流来产生磁场，

其中，所述计算设备使用数字值计算所述磁通量量子，所述数字值由所述第一模数转换器将所述超导量子干涉设备根据所述第一线圈产生的磁场而输出的电压进行转换而得到，并经由所述数字积分器接收。

3.根据权利要求2所述的磁场测量装置，其特征在于，所述路径开关

在评估模式中，将所述数字值生成器的所述输出耦合到所述数模转换器的所述输入，以获得指示所述磁通量量子的所述数字值，以及

当所述数字磁通锁定环电路使用由所述计算设备计算出的所述数字值测量所述磁场时，将所述数字积分器的所述输出耦合到所述数模转换器的所述输入。

4.根据权利要求2或3所述的磁场测量装置，其特征在于，

所述数字值生成器产生所述数字值，所述数字值指示具有比所述第一模数转换器的采样频率低的频率的波形，以及

所述波形具有振幅，所述振幅在所述波形的半周期内，包括从所述超导量子干涉设备输出的所述电压的至少一个周期。

5.根据权利要求2或3所述的磁场测量装置，其特征在于，所述数字值生成器生成指示三角波或正弦波的所述数字值。

6.根据权利要求1所述的磁场测量装置，其特征在于，还包括：

包括所述数字磁通锁定环电路的多个数字磁通锁定环电路，其中，与包括所述超导量子干涉设备的多个超导量子干涉设备中的每一个相对应地提供所述多个数字磁通锁定环电路；和

第二模数转换器，所述第二模数转换器被配置为将由所述电压生成器产生的所述电压转换为数字值，

其中，所述多个数字磁通锁定环电路中的每一个都包括第二电压-电流转换器，所述第二电压-电流转换器被配置为将由所述电压生成器产生的所述电压转换为电流，

所述多个数字磁通锁定环电路中的每一个中的所述第一线圈基于从所述第二电压-电流转换器输出的所述电流来产生所述磁场，并且

所述计算设备基于从所述第一模数转换器输出的所述数字值和从所述第二模数转换器输出的所述数字值，计算指示针对所述多个数字磁通锁定环电路中的每一个的所述磁通量量子的所述数字值，其中，所述第一模数转换器在接收到所述第一线圈基于来自所述第二电压-电流转换器的所述电流而产生的所述磁场时，转换从所述超导量子干涉设备输出的所述电压。