[发明专利]时间频率信号发生装置、量子测控系统及测控方法

权利要求书

1.一种时间频率信号发生装置，其特征在于，包括：原子钟、公共时间频率接收模块、时间频率跟随模块以及时间频率输出模块，所述原子钟以及所述公共时间频率接收模块分别与所述时间频率跟随模块连接，所述时间频率跟随模块与所述时间频率输出模块连接；

所述原子钟用于产生初始时间频率信号；

所述公共时间频率接收模块用于获取公共的基准时间频率信号；

所述时间频率跟随模块用于对所述原子钟进行控制，以使所述初始时间频率信号跟随所述基准时间频率信号，并得到跟随后的目标时间频率信号；

所述时间频率输出模块用于输出所述目标时间频率信号。

2.根据权利要求1所述的时间频率信号发生装置，其特征在于，所述时间频率输出模块包括锁相环和晶振，所述时间频率跟随模块、所述锁相环和所述晶振顺次连接；

所述锁相环用于基于所述目标时间频率信号，生成控制指令，并基于所述控制指令，对所述晶振进行反馈控制，以使所述晶振输出所述目标时间频率信号。

3.根据权利要求2所述的时间频率信号发生装置，其特征在于，所述锁相环，具体用于：

基于所述控制指令以及目标环路积分时长，对所述晶振进行反馈控制；所述目标环路积分时长基于所述晶振锁定至参考信号源后的第一频率稳定度曲线以及锁定至所述原子钟后的第二频率稳定度曲线确定。

4.一种量子测控系统，其特征在于，包括：控制装置、量子测控设备、信号检测装置以及如权利要求1-3中任一项所述的时间频率信号发生装置，所述控制装置分别与所述量子测控设备、信号检测装置以及时间频率信号发生装置连接，所述量子测控设备、信号检测装置以及时间频率信号发生装置连接，所述量子测控设备以及所述信号检测装置均配置为与待测控的量子芯片连接；

所述控制装置用于分别向所述量子测控设备、所述信号检测装置以及所述时间频率信号发生装置发送控制信号；

所述时间频率信号发生装置用于基于对应的控制信号，向所述量子测控设备和所述信号检测装置发送所述目标时间频率信号；

所述量子测控设备用于接收所述目标时间频率信号，基于对应的控制信号，将所述目标时间频率信号分发至所述量子测控设备中的各模块，并向所述量子芯片发送测控信号；

所述信号检测装置用于基于对应的控制信号，采用所述目标时间频率信号进行时间同步，并采集所述量子芯片在接收所述测控信号后的状态信号，将所述状态信号进行反馈。

5.根据权利要求4所述的量子测控系统，其特征在于，所述量子测控设备包括多类，所述信号检测装置包括多类；

多类所述量子测控设备以及多类所述信号检测装置均配置为与对应类型的量子芯片连接。

6.根据权利要求4所述的量子测控系统，其特征在于，所述量子芯片的类型包括超导量子芯片、离子阱芯片、光量子芯片以及半导体量子芯片、中性原子量子芯片中的至少一种。

7.根据权利要求4所述的量子测控系统，其特征在于，所述量子测控设备包括定时同步单元，所述定时同步单元分别与所述各模块连接；

所述定时同步单元用于基于所述量子测控设备对应的控制信号，将所述目标时间频率信号分为多路信号，并将所述多路信号分别发送至所述各模块。

8.根据权利要求7所述的量子测控系统，其特征在于，所述定时同步单元配置于定时同步卡板上，所述定时同步卡板包括等长的多条信号线，所述多条信号线用于传输所述多路信号，且所述多条信号线的延时可调。

9.一种量子测控方法，其特征在于，包括：

控制如权利要求1-3中任一项所述的时间频率信号发生装置向量子测控设备发送目标时间频率信号；

控制所述量子测控设备将所述目标时间频率信号分发至所述量子测控设备中的各模块，并向待测控的量子芯片发送测控信号；

控制信号检测装置采用所述目标时间频率信号进行时间同步，并采集所述量子芯片在接收所述测控信号后的状态信号，将所述状态信号进行反馈。

10.根据权利要求9所述的量子测控方法，其特征在于，所述控制所述量子测控设备将所述目标时间频率信号分发至所述量子测控设备中的各模块，并向待测控的量子芯片发送测控信号，具体包括：

控制多类所述量子测控设备分别将所述目标时间频率信号分发至多类所述量子测控设备中的各模块，并分别向对应类型的量子芯片发送测控信号；

相应地，所述控制信号检测装置采用所述目标时间频率信号进行时间同步，并采集所述量子芯片在接收所述测控信号后的状态信号，具体包括：

控制多类信号检测装置分别采用所述目标时间频率信号进行时间同步，并采集对应类型的量子芯片在接收对应的测控信号后的状态信号。