[发明专利]一种多量子比特调控读取装置

摘要

本发明提供了一种多量子比特调控读取装置，包括二次变频控制单元和约瑟夫森参量放大器读取单元，其中二次变频控制单元包括IQ脉冲信号源、第一本振信号源、第二本振信号源、第一混频器和第二混频器，通过二次变频控制单元得到的高频脉冲信号通过传输层进入到芯片层对量子比特进行量子态的转换，而基于约瑟夫森参量放大器读取单元包括多频信号调制解调单元、信号传输单元、芯片连接单元和约瑟夫森参量放大器单元。本发明采用二次变频技术合成高频脉冲信号并行控制多个量子位，提高量子比特控制精度和稳定性并降低成本。通过增加约瑟夫森参量放大器来提高态测量的信噪比，在短时间内对量子位实现单发非破坏性读取。

主权项

1.一种多量子比特调控读取装置，其特征在于，包括：用于调控量子比特的二次变频控制单元和用于量子比特读取的约瑟夫森参量放大器读取单元，其中，所述二次变频控制单元包括IQ脉冲信号源(4)、第一本振信号源(6)、第二本振信号源(8)、第一混频器(5)和第二混频器(7)，所述IQ脉冲信号源(4)产生两个相位相差90度的低频方波信号或低频高斯波信号，所述低频方波信号或所述低频高斯波信号通过所述第一混频器(5)和所述第一本振源(6)进行脉冲调制得到两个相位相差90度的低频信号脉冲，再通过第二混频器(7)以及所述第二本振信号源(8)进行二次频谱搬移得到高频脉冲信号Asin(wt)+Bcos(wt)，其中A，B分别表示量子比特X方向旋转和Y方向旋转控制的幅度，w是量子比特跃迁频率；通过二次变频控制单元得到的高频脉冲信号通过传输层进入到芯片层对量子比特进行量子态的转换；所述基于约瑟夫森参量放大器读取单元包括多频信号调制解调单元(14)、信号传输单元(15)、芯片连接单元(16)和约瑟夫森参量放大器单元(17)，其中，所述多频信号调制解调单元(14)、所述信号传输单元(15)、所述芯片连接单元(16)和所述约瑟夫森参量放大器单元(17)依次微波线缆连接，所述多频信号调制解调单元输出的信号通过微波线缆传递到所述信号传输单元(15)。