超导量子处理器的模块化架构及量子计算网络系统
摘要文本
本发明涉及超导量子处理器技术领域，公开了一种超导量子处理器的模块化架构及量子计算网络系统，该模块化架构包括：多个量子模块之间纵向排布，并通过所述超导电缆进行通信连接；第N个量子模块上的目标量子比特在进行状态跃迁时，以射频信号的形式，经过片上传输线和通信组件后，进入超导电缆传输，到达第N+1个量子模块上的对应目标量子比特，完成跨模块量子态转移。本发明利用量子比特的频率可调性，在不同模块同一位置处的量子比特之间建立耦合，将量子比特2D晶格扩展为量子比特3D晶格，从而解决了横向扩展在量子模拟等领域的局限性问题。并且，本发明在实施时，不影响横向扩展量子模块和纵向垂直布线，提升了超导量子处理器的扩展性。
申请人信息
- 申请人:苏州元脑智能科技有限公司
- 申请人地址:215000 江苏省苏州市吴中经济开发区郭巷街道官浦路1号9幢
- 发明人: 苏州元脑智能科技有限公司
专利详细信息
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 专利名称 | 超导量子处理器的模块化架构及量子计算网络系统 |
| 专利类型 | 发明授权 |
| 申请号 | CN202311304869.0 |
| 申请日 | 2023/10/10 |
| 公告号 | CN117057434B |
| 公开日 | 2024/2/6 |
| IPC主分类号 | G06N10/20 |
| 权利人 | 苏州元脑智能科技有限公司 |
| 发明人 | 李红珍; 张新; 李辰; 姜金哲 |
| 地址 | 江苏省苏州市吴中经济开发区郭巷街道官浦路1号9幢 |
专利主权项内容
1.一种超导量子处理器的模块化架构，其特征在于，包括：量子模块(1)，由量子比特芯片(11)、中介层芯片(12)以及基层芯片(13)堆叠封装而成，所述基层芯片(13)用于对量子比特状态进行控制和读出；所述量子比特芯片(11)上设置有量子比特的信号线寻址区和片上传输线，所述信号线寻址区与所述片上传输线连接；超导电缆(2)，所述超导电缆(2)的两端均设置有通信组件；所述超导电缆(2)的两端通过所述通信组件分别连接两个量子模块(1)中的片上传输线；多个量子模块(1)之间纵向排布，并通过所述超导电缆(2)进行通信连接；利用量子比特的频率可调性，在不同模块同一位置处的量子比特之间建立耦合，将量子比特2D晶格扩展为量子比特3D晶格；第N个量子模块上的目标量子比特在进行状态跃迁时，以射频信号的形式，经过片上传输线和通信组件后，进入所述超导电缆(2)传输，到达第N+1个量子模块(1)上的对应目标量子比特，完成跨模块量子态转移，其中，第N+1个量子模块(1)与第N量子模块(1)上的目标量子比特频率共振；第一焊盘(121)，设置在所述中介层芯片(12)靠近所述量子比特芯片(11)的端面上；所述第一焊盘(121)与所述量子比特芯片(11)上的片上传输线通信连接，所述第一焊盘(121)与所述超导电缆(2)通信连接；第二焊盘(123)，设置在所述中介层芯片(12)靠近所述基层芯片(13)的端面上；所述第二焊盘(123)与所述第一焊盘(121)对应设置，且所述第二焊盘(123)与所述第一焊盘(121)电连接；第一中心孔洞(111)，开设在所述量子比特芯片(11)上；所述第一中心孔洞(111)与所述第一焊盘(121)相对应；所述通信组件的信号部适于穿过所述第一中心孔洞(111)后，与所述第一焊盘(121)软接触；第二中心孔洞(131)，开设在所述基层芯片(13)上，所述第二中心孔洞(131)与所述第二焊盘(123)相对应；所述通信组件的信号部适于穿过所述第二中心孔洞(131)，与所述第二焊盘(123)软接触；所述信号部的数量与所述第一中心孔洞(111)、所述第二中心孔洞(131)的数量相对应。