本公開的各方面總體上涉及用于實(shí)現(xiàn)和/或操作量子信息處理(qip)系統(tǒng)的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)：

1、囚禁原子是量子信息處理或量子計(jì)算的主要實(shí)施方式之一。其他實(shí)施方式例如包括基于超導(dǎo)量子位或光子量子位的實(shí)施方式。基于原子的量子位可以用作量子存儲(chǔ)器、量子計(jì)算機(jī)和模擬器中的量子門，也可以作為量子通信網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)。基于囚禁原子離子的量子位具有罕見的屬性組合。例如，基于囚禁原子離子的量子位具有非常好的相干特性，可以以接近100％的效率制備和測量，并且通過用合適的外部控制場(如光場或微波場)調(diào)節(jié)它們的庫侖相互作用，很容易相互糾纏。這些屬性使基于原子的量子位對(duì)擴(kuò)展量子操作(如量子計(jì)算或量子模擬)具有吸引力。

2、因此，開發(fā)新技術(shù)來改進(jìn)用作量子計(jì)算機(jī)或量子模擬器的不同qip系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造、實(shí)施和/或控制是非常重要的，特別是對(duì)于那些處理基于原子量子位的操作的qip系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、下面給出一個(gè)或多個(gè)方面的簡要概述，以提供對(duì)這些方面的基本理解。本概述不是對(duì)所有考慮方面的廣泛概述，并且既不旨在表明所有方面的關(guān)鍵或重要元素，也不旨在描述任何或所有方面的范圍。其唯一目的是以簡化形式呈現(xiàn)一個(gè)或多個(gè)方面的一些概念，作為稍后呈現(xiàn)的更詳細(xì)描述的前序。

2、本公開描述了使用計(jì)算對(duì)稱性來減少下一代量子架構(gòu)中誤差累積的方法和系統(tǒng)的各個(gè)方面，包括用于處理基于原子量子位和/或固態(tài)量子位的操作的qip系統(tǒng)的架構(gòu)。

3、為了實(shí)現(xiàn)上述和相關(guān)目的，所述一個(gè)或多個(gè)方面包括以下充分描述并且在權(quán)利要求中特別指出的特征。以下描述和附圖詳細(xì)闡述了所述一個(gè)或多個(gè)方面的某些說明性特征。然而，這些特征僅指示了可以采用各個(gè)方面的原理的各種方式中的幾種，并且本描述旨在包括所有這些方面及其等效物。

技術(shù)特征：

1.一種計(jì)算機(jī)實(shí)施的方法，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的計(jì)算機(jī)實(shí)施的方法，還包括使計(jì)算設(shè)備提供所述結(jié)果。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的計(jì)算機(jī)實(shí)施的方法，還包括從與所定義的量子計(jì)算相對(duì)應(yīng)的一組特定于計(jì)算的對(duì)稱性中選擇所述一個(gè)或多個(gè)對(duì)稱性。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的計(jì)算機(jī)實(shí)施的方法，其中所述選擇包括從所述一組特定于計(jì)算的對(duì)稱性中選擇第一對(duì)稱性和第二對(duì)稱性，其中所述第一對(duì)稱性和所述第二對(duì)稱性降低了相應(yīng)得到的執(zhí)行變體之間的誤差相關(guān)性。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的計(jì)算機(jī)實(shí)施的方法，其中匯總所述多個(gè)測量數(shù)據(jù)集包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的計(jì)算機(jī)實(shí)施的方法，其中所述匯總處理包括分量平均。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的計(jì)算機(jī)實(shí)施的方法，其中所述多個(gè)測量數(shù)據(jù)集定義多個(gè)比特串序列，并且其中應(yīng)用所述分量平均包括在所述多個(gè)比特串序列上確定所述多個(gè)比特串序列中的每個(gè)比特串的平均出現(xiàn)次數(shù)。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的計(jì)算機(jī)實(shí)施的方法，其中所述匯總處理包括多表決。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的計(jì)算機(jī)實(shí)施的方法，其中所述多個(gè)測量數(shù)據(jù)集定義多個(gè)比特串序列，并且其中應(yīng)用所述多表決包括在所述多個(gè)比特串序列上確定出現(xiàn)次數(shù)超過定義的閾值數(shù)量的特定比特串。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的計(jì)算機(jī)實(shí)施的方法，其中所述一組特定于計(jì)算的對(duì)稱性包括量子位分配、門分解、交換門的置換、保存定義的狀態(tài)的門的添加、一個(gè)或多個(gè)門的變化以及由后處理中的一個(gè)或多個(gè)變化補(bǔ)償?shù)臏y量中的至少一個(gè)。

11.一種計(jì)算系統(tǒng)，包括：

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的計(jì)算系統(tǒng)，其中所述至少一個(gè)存儲(chǔ)器設(shè)備存儲(chǔ)另外的處理器可執(zhí)行指令，所述另外的處理器可執(zhí)行指令被執(zhí)行時(shí)，還使得所述至少一個(gè)處理器使計(jì)算設(shè)備提供所述結(jié)果。

13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的計(jì)算系統(tǒng)，其中所述至少一個(gè)存儲(chǔ)器設(shè)備存儲(chǔ)另外的處理器可執(zhí)行指令，所述另外的處理器可執(zhí)行指令被執(zhí)行時(shí)，還使得所述至少一個(gè)處理器從與所定義的量子計(jì)算相對(duì)應(yīng)的一組特定于計(jì)算的對(duì)稱性中選擇所述一個(gè)或多個(gè)對(duì)稱性。

14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的計(jì)算系統(tǒng)，其中匯總所述多個(gè)測量數(shù)據(jù)集包括：

15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的計(jì)算系統(tǒng)，其中所述匯總處理包括分量平均或多表決之一。

16.一種量子信息處理qip系統(tǒng)，包括：

17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的qip系統(tǒng)，其中所述至少一個(gè)存儲(chǔ)器設(shè)備存儲(chǔ)另外的處理器可執(zhí)行指令，所述另外的處理器可執(zhí)行指令被執(zhí)行時(shí)，還使得所述至少一個(gè)處理器使計(jì)算設(shè)備提供所述結(jié)果。

18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的計(jì)算系統(tǒng)，其中匯總所述多個(gè)測量數(shù)據(jù)集包括：

19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的qip系統(tǒng)，其中所述量子硬件包括可由連續(xù)波激光束單獨(dú)尋址的多個(gè)囚禁原子量子位。

20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的qip系統(tǒng)，其中所述量子硬件包括可通過微波電磁輻射單獨(dú)尋址的多個(gè)超導(dǎo)量子位。

技術(shù)總結(jié)
本公開的各方面總體上涉及用于實(shí)施和/或操作量子信息處理(QIP)系統(tǒng)的系統(tǒng)和方法，更具體地，涉及使用計(jì)算對(duì)稱性來緩解QIP系統(tǒng)中量子計(jì)算的誤差。

技術(shù)研發(fā)人員：A·馬克西莫夫,J·H·V·阮,I·L·馬爾可夫,南運(yùn)盛
受保護(hù)的技術(shù)使用者：愛奧尼克公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/11/4