[实用新型]一种量子位控制信号的生成装置及量子计算机

说明书

本申请提供了一种量子位控制信号的生成装置及量子计算机，生成装置包括混频模块、第一温控模块和第一控温片，所述混频模块用于接收基带信号和本振信号，并对其进行混频处理，生成量子位控制信号；第一温控模块用于获取混频模块的第一实时温度，并依据第一实时温度以及第一目标温度输出第一温度调节信号；第一控温片设置在混频模块上，并连接第一温控模块，用于响应第一温度调节信号调节混频模块的温度为第一目标温度。本实用新型可获取混频模块的第一实时温度，并及时对其进行温度调节，以保持混频模块的温度恒定，减少混频模块因温度变化产生的信号偏移和信号泄漏，提高生成模拟脉冲信号的质量，减少混频模块进行校准次数，提高量子计算的速率。

技术领域

本申请属于量子芯片测控技术领域，特别涉及一种量子位控制信号的生成装置及量子计算机。

背景技术

量子计算是量子力学与计算机相结合的一种通过遵循量子力学规律、调控量子信息单元来进行计算的新型计算方式。它以微观粒子构成的量子比特为基本单元，具有量子叠加、纠缠等特性。并且，通过量子态的受控演化，量子计算能够实现信息编码和计算存储，具有经典计算无法比拟的巨大信息携带量和超强并行计算处理能力。

量子计算机核心为量子芯片，量子芯片上设置有多个量子比特，每个量子比特由设置在量子芯片上的特定硬件电路构成，每个量子比特具备至少两个可区分的逻辑状态，基于量子算法，量子比特的逻辑状态可以发生可控变化，进而实现量子计算。其中，量子算法是通过外加控制信号实现的，与经典比特所需的控制信号是高低电平的数字信号不同，量子比特所需的控制信号是模拟脉冲信号。

量子芯片的工作频率比较高，能达到6GHz左右，控制信号的频率要匹配量子芯片的工作频率。现有技术中通常利用IQ混频器将频率较低的基带信号和本振信号进行调制混频得到高频的模拟脉冲信号。但是，IQ混频器对温度变化敏感，温度的变化会导致在其调制混频的过程中会产生信号偏移和信号泄漏，导致生成的模拟脉冲信号质量较差，不能满足量子比特进行量子计算操作所需控制信号的高精度要求，因此在具体使用时需多次对IQ混频器进行校准，费时费力，影响量子计算速率。因此，如何使得IQ混频器在调制混频的过程中不或者尽量少产生信号偏移和信号泄漏，以提高生成的模拟脉冲信号质量，减少IQ混频器的校准次数，提高量子计算的速率是目前亟需解决的问题。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种量子位控制信号的生成装置及量子计算机，以解决现有技术中的缺陷和不足，本申请可以提高IQ混频器生成模拟脉冲信号质量，进而可减少对IQ混频器进行校准次数，提高量子计算的速率。

为实现上述目的，第一方面，本申请提供了一种量子位控制信号的生成装置，所述生成装置包括：

混频模块，用于接收基带信号和本振信号，并对所述基带信号和所述本振信号进行混频处理，生成量子位控制信号；其中，所述基带信号包含量子比特进行量子计算所需要的调制编码信息；

第一温控模块，用于获取所述混频模块的第一实时温度，并依据所述第一实时温度以及第一目标温度输出第一温度调节信号；

第一控温片，所述第一控温片设置在所述混频模块上，并连接所述第一温控模块，用于响应所述第一温度调节信号调节所述混频模块的温度为所述第一目标温度。

可选的，所述第一温控模块包括：

温度传感器，与所述混频模块连接，用于检测并输出所述混频模块的第一实时温度；

控制单元，分别连接所述温度传感器和所述混频模块，依据所述第一实时温度和所述第一目标温度输出所述第一温度调节信号。

可选的，所述控制单元具体用于计算所述第一实时温度和所述第一目标温度的温差，并基于所述温差输出所述第一温度调节信号。

可选的，所述第一控温片具体用于响应所述第一温度调节信号调整输出的电流强度以调节所述混频模块的温度为第一目标温度。