CN111027701B 用于读出量子比特状态的装置和方法 （Iqm芬兰有限公司）

子比特的状态的信息存储元件(101)和电磁耦合出输入波形的所述注入(1602)通过激发端口形注入信息存储元件(101)以影响量子比特的状2激发端口(103)，其用于将激发波形(401)注入到信息存储元件(101)以影响量子比特存储元件(101)和所述读出谐振器(102)的系统，并用于从所述系统中提取读出输出波形所述读出波形源(1101)配置成，同时通过所述激发端口(103)和所述一个或多个读出所述读出波形源(1101)配置成，在将读出输入波形注入系统的过3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所所述读出波形源(1101)配置成，控制通过所述激发端口(103)注入系统的读出输入波形和通过所述第一读出端口(206)注入系统的读出输入波形的相位(1103,1104)和振幅分别通过所述激发端口(103)和所述第一读出端口(206)向系统注入第一对同时读出平均点远离IQ空间的原点时将第一概率分布的平均点维持在I-Q空间的原点，所述第一概率分布与存储在所述信息存储元件(101)中的量子比特的第一可能状态相关联，并且所述第二概率分布与存储在所述信息存储元件(101)中的量子比特的第二可能状态相关联，并随后分别通过所述激发端口(103)和所述第一读出端口(206)向系统注入第二对同时3将读出输入波形注入(1602)到系统，该系统包括用于存储量子比读出输入波形的所述注入(1602)通过激发端口和同时地通过第一读在将读出输入波形注入系统的过程中能够控制地移位(1604)9.根据权利要求8所述的方法，包括控制通过所述激发端口注入系统的读出输入波形分别通过所述激发端口和所述第一读出端口向系统注入(1801)第一对同时读出输入二概率分布与存储在所述信息存储元件中的量子比特的第二可能随后分别通过所述激发端口和所述第一读出端口向系统注入(1803)第二对同时读出检测(1603)在随后第二对同时读出波形注入系统之前从系统提4[0003]图1是包含四个量子比特(即四个量子比特大小的信息存储元件)的存储器电路的5的技术具有更高的速度和/或更好的可靠性。本发明的另一个目的是能够在读取量子比特[0009]本发明的目的通过激发端口将读出波形注入包括量子比特及其读出谐振器的系将读出输入波形注入系统的过程中可控地移位读出输入用各种方式控制I-Q空间中的谐振器的概动第二概率分布的平均点远离所述I-Q空间的所述原点时将第一概率分布的平均点维持在I-Q空间的原点，所述第一概率分布与存储在所述信息存储元件中的量子比特的第一可能6所述系统的第一读出端口将读出波形注入系统，所述第一读出端口与所述激发端口不同。分布的平均点远离所述I-Q空间的所述原点时保持将第一概率分布的平均点维持在在I-Q7[0042]图4是用于读出量子比特状态的装置的原理的示意图。该装置包括用于存储量子比特状态的信息存储元件101。图中的两条水平线标记了量子比特可能具有的两种可能的多个读出端口104还用于从该系统提取读出输出波形403。将读出输入波形402注入系统通[0047]与技术领域中的常规技术相反，读出波形输入源能够布置成通过至少激发端口的振荡幅度达到有意义的大小并且有足够的时间通过耦合g与量子比特101中的状态相互8比特101中的状态，因此能够在它最终进入谐振器102之前就已经开始与之进行相互作用。x-TFT.在驱动频率ωd下的实际驱动(即读出)波形i,nto由图5中的行(6)所示的复振幅的实部和虚部(即I和Q正交(quadratures))构成。VO的位置通过读出波形Ωqd和ωd完全可控。[0056]为了解释谐振器状态的衰减，我们使用图7的行(13)给出的林布拉德主方程9这些旋转的角频率可以分别设定为等于+χ≡χ1/2-χ0和-χ用于αg和αe。图8中的行(21)示出[0059]使用具有近似哈密顿量的图7的行(13)的等式，我们获得了期望值[0061]第一种特殊情况是传统的读出方案，其中没有通过激发端口向系统注入读出波[0062]第二种特殊情况是仅通过激发端口将读出波形注入系统的情况，这意味着Ωrd=概率分布将围绕z旋转，同时缓慢地收敛到它们各自的稳态。这可能使单次读出更具挑战[0063]第三种特殊情况是通过激发和读出端口将读出波形注入系统，使得在图9中方程比特状态|e>相关联的概率分布将围绕点α(1-χ|g>/χ|e>)旋转。在t<χ-1时的状态分离如前一[0067]量子比特(或信息存储元件)101和谐振器102能够由超导在移动第二概率分布的平均点远离I-Q空间的原点(箭头1401)的同时将第一概率分布的平的第一可能状态相关联，并且第二概率分布与存储在信息存储元件101中的量子比特的第移回到I-Q空间的原点(图14中的箭头1402)。不是仅仅等待读出波形的光子将自然地从读[0073]不仅谐振器的重置而且从系统提取的读出波形的检测可以比传统方法更快地进发端口进行，该激发端口还用于将激发波形注入信息存储元件用于影响量子比特的状态。[0076]图17示出了将读出输入波形注入系统的步骤1602如何包括通过所述激发端口(子步骤1701)和通过所述系统的第一读出端口(子步骤1702)同时将读出波形注入系统。为清出波形和通过所述第一读出端口注入系统的在所述信息存储元件中的量子比特的第二可能状[0078]图18的方法包括在步骤1803中随后分别通过所述激发端口和所述第一读出端口