[发明专利]量子芯片结构及量子芯片结构的版图生成方法

说明书

本公开提供了量子芯片结构及量子芯片结构的版图生成方法，涉及计算机技术领域，尤其涉及量子计算领域。方案为：多个扭棱正方形单元密铺形成拓扑结构；扭棱正方形单元的中心量子比特分别与五个第一量子比特耦合；五个第一量子比特之中：第一方位的第一量子比特和第二方位的第一量子比特耦合，第三方位的第一量子比特分别与第四方位的第一量子比特和相邻的第五方位的第一量子比特耦合；两个第二量子比特之中：第六方位的第二量子比特分别与第一方位的第一量子比特和第四方位的第一量子比特耦合，第七方位的第二量子比特分别与第二方位的第一量子比特和第五方位的第一量子比特耦合。根据本公开的技术，可以得到一种具有高连通性的量子芯片。

技术领域

本公开涉及计算机技术领域，尤其涉及量子计算领域。

背景技术

衡量量子芯片的性能好坏有诸多因素，连通性是其中的一个关键指标。因此，如何从量子硬件层面设计出高连通性的超导量子芯片，成为了一个非常重要的问题。

发明内容

本公开提供了一种量子芯片结构及量子芯片结构的版图生成方法。

根据本公开的一方面，提供了一种量子芯片结构，包括：

由多个扭棱正方形单元密铺形成的拓扑结构；每个扭棱正方形单元包括中心量子比特、与中心量子比特相邻的五个第一量子比特、与中心量子比特不相邻的两个第二量子比特；中心量子比特分别与五个第一量子比特耦合；其中，

五个第一量子比特之中：第一方位的第一量子比特和相邻的第二方位的第一量子比特耦合，第三方位的第一量子比特分别与相邻的第四方位的第一量子比特和相邻的第五方位的第一量子比特耦合；

两个第二量子比特之中：第六方位的第二量子比特分别与相邻的第一方位的第一量子比特和相邻的第四方位的第一量子比特耦合，第七方位的第二量子比特分别与相邻的第二方位的第一量子比特和相邻的第五方位的第一量子比特耦合。

根据本公开的另一方面，提供了一种量子芯片结构的版图生成方法，包括：

构建第一拓扑图案；

根据预设量子比特的数量，从第一拓扑图案中确定第二拓扑图案，第一拓扑图案和第二拓扑图案均由多个扭棱正方形图案密铺形成；

根据第二拓扑图案，生成版图，版图用于制造本公开任一实施例的量子芯片结构；其中，

每个扭棱正方形图案包括中心量子节点标识、与中心量子节点标识相邻的五个第一量子节点标识、与中心量子节点标识不相邻的两个第二量子节点标识；中心量子节点标识分别与五个第一量子节点标识耦合；

五个第一量子节点标识之中：第一方位的第一量子节点标识和相邻的第二方位的第一量子节点标识耦合，第三方位的第一量子节点标识分别与相邻的第四方位的第一量子节点标识和相邻的第五方位的第一量子节点标识耦合；

两个第二量子节点标识之中：第六方位的第二量子节点标识分别与相邻的第一方位的第一量子节点标识和相邻的第四方位的第一量子节点标识耦合，第七方位的第二量子节点标识分别与相邻的第二方位的第一量子节点标识和相邻的第五方位的第一量子节点标识耦合。

根据本公开的另一方面，提供了一种量子芯片的制造方法，包括：

利用本公开任一实施例的量子芯片结构的版图生成方法所生成的版图，制造本公开任一实施例的量子芯片结构。

根据本公开的另一方面，提供了一种量子芯片结构的版图生成装置，包括：

构建模块，用于构建第一拓扑图案；

确定模块，用于根据预设量子比特的数量，从第一拓扑图案中确定第二拓扑图案，第一拓扑图案和第二拓扑图案均由多个扭棱正方形图案密铺形成；