[实用新型]一种量子比特、电路、芯片以及计算机

说明书

本申请公开了一种量子比特、电路、芯片以及计算机，属于量子计算领域。量子比特包括第一电容极板、第二电容极板以及分别与二者连接的约瑟夫森结。其中，在预设方向，第一电容极板的第一长度大于第二电容极板的第二长度，且对应的第一电容大于第二电容。该量子比特可以被用于在量子芯片中实现比特之间的长程耦合，从而有助于比特数目的扩展。

技术领域

本申请属于量子计算领域，具体涉及一种量子比特、电路、芯片以及计算机。

背景技术

量子计算在多个领域具有巨大的潜在应用价值。作为量子计算机的核心部件，为了实现量子计算的需求，需要对一定数量的量子比特进行高保真的操作。另外，业内也在追求多个量子比特的长程耦合。但是，当前可实现的比特耦合更多的是短距离的量子比特之间的耦合。

实用新型内容

有鉴于此，本申请公开了一种量子比特、电路、芯片以及计算机。其中的量子比特可以用于构建长程耦合的量子电路，从而可以用于实现更多量子比特数目的量子芯片和计算机。

本申请示例的方案，通过如下内容实施。

一种量子比特，其包括：

第一电容极板，具有在第一方向的第一长度、以及由第一长度定义的第一电容；

沿与第二方向与第一电容极板间隔排列的第二电容极板，其中第二方向与第一方向纵横交错，第二电容极板具有在第一方向的第二长度、以及由第二长度定义的第二电容；以及

分别与第一电容极板和第二电容极板连接的约瑟夫森结；

第一长度大于第二长度，且第一电容大于第二电容。

上述的量子比特中，电容由第一电容极板和第二电容极板构成，且分别与约瑟夫森结连接。通过将量子比特中电容配置为两个极板，从而可以通过分别设计二者的不同长度来控制比特的等效电容到预期的设计值，且同时可以实现长程耦合。

根据本申请的一些示例，第一电容至少是第二电容的10倍。

根据本申请的一些示例，量子比特具有第一限定、第二限定和第三限定中的任意一者或两者。

其中的第一限定：第一电容极板和/或第一电容极板是直线型结构。

其中的第二限定：约瑟夫森结的数量为两个，且并联于第一电容极板和第二电容极板之间。

其中的第三限定：第一电容极板沿第一方向的两端中的任意一者被构造为，与其他量子比特的第一电容极板沿第一方向的两端中的任意一者邻近配置。

在第二方面，本申请的一些示例提出了一种量子比特，包括：

基片，定义有表面以及在该表面彼此间隔开的第一区域和第二区域；

形成于第一区域的第一电容极板，具有第一电容；

由第一区域延伸至第二区域布置的第二电容极板，具有第二电容，且第一电容小于第二电容；以及

分别与第一电容极板和第二电容极板连接的约瑟夫森结。

根据本申请的一些示例，约瑟夫森结的数量为两个，且并联于第一电容极板和第二电容极板之间。

根据本申请的一些示例，第一电容极板和第一电容极板中的任意一者或两者是直线型结构；

或，第一电容极板为十字型结构。

在第三方面，本申请的一些示例提出了一种量子电路，包括耦合器，以及通过耦合器实现耦合的两个量子比特，其中每个量子比特定义有彼此远离的第一区域和第二区域，每个量子比特包括：

第一电容极板，由第一区域延伸至第二区域，从而具有位于第一区域的近端和位于第二区域的远端；