本申請涉及量子測控，具體涉及一種量子比特控制信號生成裝置、量子測控系統和量子計算機。

背景技術：

1、在量子計算機方面，量子比特的邏輯狀態可以發生可控變化，進而實現量子計算，而量子比特控制信號就是用于作用在量子芯片的量子比特上改變量子比特的邏輯狀態。

2、對于量子比特控制信號來說，量子比特控制信號的采樣時鐘是采集量子比特控制信號的主要影響因素，當量子比特控制信號的采樣時鐘出現時鐘不同步、時鐘不穩定等現象時，會導致采集的量子比特控制信號并不滿足量子比特的工作需求、量子比特出現錯誤的工作等，而量子比特控制信號受dac(digital?to?analog?converter，數模轉換器)接收的主時鐘、同步時鐘的影響，因此，如何通過控制dac的主時鐘及同步時鐘以生成滿足量子比特工作的量子比特控制信號是亟需解決的技術問題。

3、申請內容

4、本申請提供了一種量子比特控制信號生成裝置、量子測控系統和量子計算機，用以解決如何通過控制dac的主時鐘及同步時鐘以生成滿足量子比特工作的量子比特控制信號問題。

5、本說明書實施例提供了一種多通道量子比特控制信號生成裝置，包括：

6、多個dac模塊；

7、fpga模塊，用于存儲和發送量子比特控制信號相關的量子信息到多個所述dac模塊；

8、時鐘信號產生模塊，用于依據接收到的時鐘源信號和同步脈沖信號輸出第一級時鐘信號、第一類同步時鐘信號，其中，第一類同步時鐘信號用于同步多個所述dac模塊；

9、時鐘信號處理模塊，用于對所述第一級時鐘信號進行頻率放大和頻率多路輸出，輸出多路分別作用在多個所述dac模塊的第二級時鐘信號；

10、多個所述dac模塊基于所述量子信息、所述第二級時鐘信號和所述第一類同步時鐘信號生成量子比特控制信號。

11、可選的，所述時鐘源信號由外部時鐘和/或本地時鐘提供。

12、可選的，所述外部時鐘和/或本地時鐘通過連接器鏈接所述時鐘信號產生模塊。

13、可選的，第一級時鐘信號、第一類同步時鐘信號的頻率不同。

14、可選的，所述時鐘信號處理模塊，包括：

15、時鐘合成單元，用于對所述第一級時鐘信號的時鐘頻率進行頻率放大，輸出第二級時鐘信號；

16、時鐘扇出單元，用于將所述第二級時鐘信號的頻率并從多個通道扇出。

17、可選的，所述時鐘信號產生模塊，還用于依據接收到的時鐘源信號輸出多路輔助時鐘信號，其中，所述輔助時鐘信號用于給所述fpga模塊提供工作時鐘信號；

18、或，所述時鐘信號產生模塊，還用于依據接收到的同步脈沖信號輸出第二類同步時鐘信號，其中，所述第二類同步時鐘信號用于給所述fpga模塊提供同步后的工作時鐘信號。

19、可選的，所述fpga模塊內設有多個存儲所述量子信息的信息存儲單元，不同的信息存儲單元共用一路所述輔助時鐘信號。

20、可選的，所述fpga模塊與多個所述dac模塊通過spi總線通信連接。

21、可選的，所述第一級時鐘信號的頻率量級為百赫茲，所述第二級時鐘信號的頻率量級為吉赫茲。

22、一種量子測控系統，包括所述的多通道量子比特控制信號生成裝置生成量子比特控制信號。

23、一種量子計算機，包括所述的多通道量子比特控制信號生成裝置或所述的量子測控系統。

24、其有益效果在于：本申請通過對第一級時鐘信號進行頻率放大和頻率多路輸出，輸出多路分別作用在多個dac模塊的第二級時鐘信號；多個dac模塊基于量子信息、第二級時鐘信號和第一類同步時鐘信號生成滿足量子比特工作需求的量子比特控制信號，以提高對量子比特控制信號的質量，進而提升對量子芯片中量子比特的控制效果。

技術實現思路

技術特征：

1.多通道量子比特控制信號生成裝置，其特征在于，包括：

2.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述時鐘源信號由外部時鐘和/或本地時鐘提供。

3.如權利要求2所述的裝置，其特征在于，所述外部時鐘和/或本地時鐘通過連接器鏈接所述時鐘信號產生模塊。

4.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，第一級時鐘信號、第一類同步時鐘信號的頻率不同。

5.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述時鐘信號處理模塊，包括：

6.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述時鐘信號產生模塊，還用于依據接收到的時鐘源信號輸出多路輔助時鐘信號，其中，所述輔助時鐘信號用于給所述fpga模塊提供工作時鐘信號；

7.如權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述fpga模塊內設有多個存儲所述量子信息的信息存儲單元，不同的信息存儲單元共用一路所述輔助時鐘信號。

8.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述fpga模塊與多個所述dac模塊通過spi總線通信連接。

9.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述第一級時鐘信號的頻率量級為百赫茲，所述第二級時鐘信號的頻率量級為吉赫茲。

10.一種量子測控系統，包括權利要求1-9任一項所述的裝置生成量子比特控制信號。

11.一種量子計算機，包括權利要求1-9任一項所述的多通道量子比特控制信號生生成裝置或權利要求10所述的量子測控系統。

技術總結
本申請涉及量子測控技術領域，具體涉及一種量子比特控制信號生成裝置、量子測控系統和量子計算機，包括：多個DAC模塊；FPGA模塊，用于存儲和發送量子比特控制信號相關的量子信息到多個所述DAC模塊；時鐘信號產生模塊，用于依據接收到的時鐘源信號和同步脈沖信號輸出第一級時鐘信號、第一類同步時鐘信號；時鐘信號處理模塊，用于對所述第一級時鐘信號進行頻率放大和頻率多路輸出，輸出多路分別作用在多個所述DAC模塊的第二級時鐘信號；多個所述DAC模塊基于所述量子信息、所述第二級時鐘信號和所述第一類同步時鐘信號生成滿足量子比特工作需求的量子比特控制信號，以提高對量子比特控制信號的質量，進而提升對量子芯片中量子比特的控制效果。

技術研發人員：孔偉成,請求不公布姓名
受保護的技術使用者：本源量子計算科技（合肥）股份有限公司
技術研發日：
技術公布日：2025/4/28