[发明专利]量子处理单元

权利要求书

1.一种量子处理单元，其包括：

介电衬底；和

设置在介电衬底上的至少一个超导量子比特，至少一个超导量子比特的每一个均包括：

超导的线性感应能量元件；

非线性感应能量元件；和

相位偏置元件，

其特征在于，相位偏置元件配置为，对跨线性感应能量元件和非线性感应能量元件的超导相位差进行偏置，使得线性感应能量元件和非线性感应能量元件的二次势能项至少部分地彼此抵消。

2.根据权利要求1所述的量子处理单元，其特征在于，相位偏置元件配置为偏置超导相位差，使得线性感应能量元件和非线性感应能量元件的二次势能项被彼此抵消至少30％。

3.根据权利要求1或2所述的量子处理单元，其特征在于，线性感应能量元件包括一个或多个几何电感器。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的量子处理单元，其特征在于，非线性感应能量元件包括一个或多个约瑟夫逊结或动态电感器。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的量子处理单元，其特征在于，至少一个超导量子比特中的每一个还包括电容性能量元件。

6.根据权利要求5所述的量子处理单元，其特征在于，电容性能量元件包括一个或多个叉指型电容器、间隙电容器、平行板电容器或结电容器。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的量子处理单元，其特征在于，相位偏置元件配置为，通过产生磁场并使磁场穿过至少一个超导量子比特或通过向非线性感应能量元件施加预定电压来偏置超导相位差。

8.根据权利要求7所述的量子处理单元，其特征在于，相位偏置元件包括一个或多个线圈和/或通量偏置线。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的量子处理单元，其特征在于，该至少一个超导量子比特包括两个或多个超导量子比特，其在介电衬底上电容地和/或电感地耦合到彼此。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的量子处理单元，其特征在于，该至少一个超导量子比特包括两个或多个超导量子比特，并且其中所述单元还包括一个或多个耦合谐振器和/或可调谐耦合器，用于耦合介电衬底上的超导量子比特。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的量子处理单元，其特征在于，还包括设置在介电衬底上的信号线，信号线配置为向至少一个超导量子比特提供控制信号。

12.根据权利要求11所述的量子处理单元，其特征在于，信号线包括射频线，并且其中控制信号包括微波脉冲。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的量子处理单元，其特征在于，还包括设置在介电衬底上的读出线，读出线配置为测量至少一个超导量子比特的状态。

14.根据权利要求13所述的量子处理单元，其特征在于，还包括设置在介电衬底上的读出谐振器，并且其中读出线经由读出谐振器耦合到该至少一个超导量子比特。

15.根据权利要求1至14中任一项所述的量子处理单元，其特征在于：

至少一个超导量子比特配置为分布式元件谐振器，其包括通过至少一个间隙隔开的至少两个导体；

该至少两个导体中的至少一个用作线性感应能量元件，并且非线性感应能量元件包括嵌入在分布式元件谐振器中的至少一个约瑟夫逊元件；以及

相位偏置元件配置为通过产生磁场并使得磁场穿过分布式元件谐振器的至少一个间隙来偏置超导相位差。