脉冲序列生成方法、控制方法、装置、系统及设备与流程

1.本公开涉及数据处理技术领域，尤其涉及量子计算领域。


背景技术：

2.近些年来，离子阱量子计算平台迅速发展，离子阱芯片的性能也呈现爆炸式增长。衡量量子芯片性能的指标，如量子体积在离子阱芯片上，从512量子体积很快地增长到400多万量子体积。离子阱量子计算平台已经在小规模分子模拟和量子特性的演示上展现了较好的效果。可以说，目前离子阱量子计算平台已经踏入中等噪声规模量子计算时代，未来将有更多的量子计算应用会在离子阱量子计算硬件上得以演示和验证。


技术实现要素：

3.本公开提供了一种基于离子阱的脉冲序列生成方法、控制方法、装置、系统及设备。
4.根据本公开的一方面，提供了一种基于离子阱的脉冲序列生成方法，包括：
5.确定对当前激光信号的振幅和相位进行切片处理所需的切片数量n，进行切片处理，得到n个振幅切片和n个相位切片所形成的第一对称脉冲序列；其中，所述n个振幅切片满足第一对称关系，所述n个相位切片满足第二对称关系；n为大于等于2的整数；
6.模拟所述第一对称脉冲序列施加于离子阱的预设离子量子比特上，以得到第一近似量子比特门；
7.在至少所述第一近似量子比特门与目标量子比特门之间的差异程度满足预设条件的情况下，将当前的所述第一对称脉冲序列作为目标脉冲序列。
8.根据本公开的另一方面，提供了一种基于离子阱的脉冲序列控制方法，包括：
9.将目标脉冲序列施加于离子阱的预设离子量子比特上；其中，所述目标脉冲序列为以上方法所得到的脉冲序列；
10.测量得到目标近似量子比特门，其中，所述目标近似量子比特门与目标量子比特门之间的差异程度满足预设条件。
11.根据本公开的再一方面，提供了一种基于离子阱的脉冲序列生成装置，包括：
12.脉冲序列生成单元，用于确定对当前激光信号的振幅和相位进行切片处理所需的切片数量n，进行切片处理，得到n个振幅切片和n个相位切片所形成的第一对称脉冲序列；其中，所述n个振幅切片满足第一对称关系，所述n个相位切片满足第二对称关系；n为大于等于2的整数；
13.模拟计算单元，用于模拟所述第一对称脉冲序列施加于离子阱的预设离子量子比特上，以得到第一近似量子比特门；
14.结果输出单元，用于在至少所述第一近似量子比特门与目标量子比特门之间的差异程度满足预设条件的情况下，将当前的所述第一对称脉冲序列作为目标脉冲序列。
15.根据本公开的再一方面，提供了一种基于离子阱的脉冲序列控制系统，包括：
16.离子阱；
17.激光发射器，用于将目标脉冲序列施加于离子阱的预设离子量子比特上；其中，所述目标脉冲序列为以上脉冲序列生成方法所得到的脉冲序列；
18.测量设备，用于测量得到目标近似量子比特门，其中，所述目标近似量子比特门与目标量子比特门之间的差异程度满足预设条件。
19.根据本公开的再一方面，提供了一种电子设备，包括：
20.至少一个处理器；以及
21.与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
22.所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行以上所述的脉冲序列生成方法。
23.根据本公开的再一方面，提供了一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，其中，所述计算机指令用于使所述计算机执行以上所述的脉冲序列生成方法。
24.根据本公开的再一方面，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序在被处理器执行时实现以上所述的脉冲序列生成方法。
25.这样，本公开方案提供了一种针对离子阱的脉冲序列生成方案，该方案中对振幅切片和相位切片进行对称式设计，如此，来提升本公开方案的抗干扰能力。
26.应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本公开的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
27.附图用于更好地理解本方案，不构成对本公开的限定。其中：
28.图1是根据本公开实施例基于离子阱的脉冲序列生成方法的实现流程示意图；
29.图2是根据本公开实施例基于离子阱的脉冲序列控制方法的实现流程示意图；
30.图3是根据本公开实施例基于离子阱的脉冲序列控制系统的结构示意图；
31.图4(a)是根据本公开实施例基于离子阱的脉冲序列生成方法在一具体示例中的实现流程示意图；
32.图4(b)是根据本公开实施例所得量子比特门与现有方案的数据对比示意图；
33.图5是根据本公开实施例基于离子阱的脉冲序列生成装置的结构示意图；
34.图6是用来实现本公开实施例基于离子阱的脉冲序列生成方法的电子设备的框图。
具体实施方式
35.以下结合附图对本公开的示范性实施例做出说明，其中包括本公开实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本公开的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。
36.离子阱量子计算中，通过向离子阱周围电极上注入交变电场的方式，形成可以束缚住带电离子的空间电势场。另外，也发展出了二维模块化的离子阱束缚技术，通过微纳加工，在离子阱芯片的底基上铺设微小电极的方式，在离子阱芯片的表面形成模块化的表面
束缚空间，将离子量子比特(离子作为量子比特，可称为离子量子比特)模块化地分布在二维平面空间上。通过电场移动离子量子比特的方式，完成初步的离子量子比特的扩展方案。而离子之所以能作为量子比特，是因为自然界中相同的离子，在低温下其内部能级呈现全同的特性，因此，是天然的量子比特计算载体。有了量子比特载体后，若要在载体(也即离子)上完成量子计算具体的任务，还需要对量子比特的载体进行合适的操作。举例来说，以常见的镱(yb )离子为例，在无外界磁场的情形下，可以选取离子内态|f＝0，mf＝0＞作为量子比特的|0》态，选取离子内态|f＝0，mf＝0＞作为量子比特|1》态。以这两个态形成量子比特，而且，束缚在势阱中的yb 离子构成的量子比特序列，其状态完全相同。通过两束对射的raman光，可以方便地实现每个离子量子比特在|0》和|1》态之间的翻转，从而实现离子阱中的单量子比特门操作。对于离子阱中的双量子比特门操作或更多量子比特门操作，往往需要一束广义的激光(也即激光信号)作用在离子阱中离子组成的长链(也即离子链)上，同时，对向的引入几束独立的激光作用在要操作的离子量子比特(比如两个或两个以上)上。通过离子链中库仑相互形成的声子模式，完成两个或两个以上的离子量子比特之间量子信息的传递，形成离子阱中原生的多量子比特门。但是，随着离子阱量子比特数目的增多以及复杂量子任务，对离子阱量子比特门(即基于离子阱所得到的量子比特门，下述简称离子阱量子比特门)操作的精确度提出了较高要求。而且，在离子阱芯片内，处于真空腔中的离子组成的长链(也即离子链)，以及用于在离子量子比特之间传递量子信息的声子振动频率均会随着离子和环境的耦合以及激光泵浦作用而发生改变。另外，受限于现阶段实验室激光器脉冲发生器的精度，真实的脉冲形状和理想的脉冲之间也会存在些许形变等。上述真实环境中存在的因素都会影响到离子阱量子比特门的操作精度。
37.在量子计算机中，每个计算任务均可以分解成一系列量子门的组合，常见的有单量子比特门和双量子比特门。而不同的量子计算硬件平台，其使用的控制手段不尽相同。而对于离子阱量子计算平台，常采用激光控制的方式，去实现离子阱量子计算中的原生量子门(即原生离子阱量子比特门，以下简称为原生量子门)。对于本公开方案而言，原生量子门指的是在此硬件平台(比如，对于本公开方案而言，即为离子阱量子计算机)上能较为容易实现量子操作的量子门。举例来说，对于离子阱而言，原生量子门可以包含对单个离子量子比特进行操作的绕x轴旋转的rx量子门和绕y轴旋转的ry量子门，以及联系多个离子量子比特的门。这些原生量子门的精度强烈依赖于激光脉冲产生的方式，以及依赖于离子阱中离子的工作运行环境。
38.因此，如何设计抗环境噪声干扰的离子阱控制脉冲就成为一个十分有必要且有趣的课题。而且，如何有效地应对数目不断增长的离子量子比特，以及如何在含多种环境噪声的离子阱芯片上实现高精度的量子门进而完成量子任务，是离子阱量子计算不可或缺的技术。
39.基于此，本公开方案提供了一种针对离子阱的控制脉冲生成方案，具体地，本公开方案采用了对称式脉冲设计的思想，通过将振幅设计成对称切片，将相位设计成反对称方案，并通过合适的优化算法，得到生成离子阱量子比特门所需的脉冲序列，且失真度非常低。在绝大部分离子阱下，本公开方案的切片数量随离子量子比特的数目线性增长。而且，本公开方案所述的控制脉冲生成方案对环境噪声如激光失谐偏移、声子频率漂移、脉冲形变等噪声因素都有很强的抗干扰能力。
40.具体地，本公开方案提供一种基于离子阱的脉冲序列生成方法，具体地，如图1所示，包括：
41.步骤s101：确定对当前激光信号的振幅和相位进行切片处理所需的切片数量n，进行切片处理，得到n个振幅切片和n个相位切片所形成的第一对称脉冲序列；其中，所述n个振幅切片满足第一对称关系，所述n个相位切片满足第二对称关系；n为大于等于2的整数。
42.步骤s102：模拟所述第一对称脉冲序列施加于离子阱的预设离子量子比特上，以得到第一近似量子比特门。需要说明的是，预设离子量子比特的数量可能是一个，也可能是两个或多个，与所需实现的目标量子比特门相关；举例来说，当需要实现的目标量子比特门为双量子比特门，此时，预设离子量子比特的数量则为2，换言之，通过对离子阱中该预设离子量子比特进行量子操作，来实现目标量子比特门。
43.步骤s103：在至少所述第一近似量子比特门与目标量子比特门之间的差异程度满足预设条件的情况下，将当前的所述第一对称脉冲序列作为目标脉冲序列。此时，基于所述目标脉冲序列所得到的量子比特门即为目标近似量子比特门，其中，所述目标近似量子比特门与目标量子比特门之间的差异程度满足预设条件。
44.这样，本公开方案提供了一种针对离子阱的脉冲序列生成方案，该方案中对振幅切片和相位切片进行对称式设计，如此，来最大化抵抗实际环境过程中噪声所造成的干扰问题，以得到能够近似实现目标量子比特门的目标脉冲序列。
45.而且，本公开方案并不会对离子阱的具体结构进行限制，因此，应用性强，可扩展性也强。
46.在本公开方案的一具体示例中，在所述第一近似量子比特门与目标量子比特门之间的差异程度不满足所述预设条件的情况下，对当前激光信号的振幅和相位进行调整优化，比如，调整当前激光信号的振幅和相位的具体数值，以更新所述第一对称脉冲序列；进而在所述第一对称脉冲序列更新完成后，再次模拟所述第一对称脉冲序列施加于离子阱的预设离子量子比特上，以再次得到第一近似量子比特门，依此循环，直至至少所述第一近似量子比特门与目标量子比特门之间的差异程度满足预设条件为止。
47.如此，通过脉冲优化的方式来得到离子阱控制脉冲，该方式可用性强，能够基于不同的实际环境噪声情况进行优化迭代，可扩展性也强。
48.在本公开方案的一具体示例中，还可以采用如下方式来得到切片数量n，具体地，包括：获取用于实现所述目标量子比特门所需的离子阱的参数信息；其中，以上所述的确定对当前激光信号的振幅和相位进行切片处理所需的切片数量n，包括：基于所述参数信息，确定对当前激光信号的振幅和相位进行切片处理所需的切片数量n。也就是说，本公开方案所述的切片数量n可以参考实际所使用的离子阱的参数信息，如此，充分考虑了实际实验设备的参数情况，也兼容了实际实验设备的参数情况，使得本公开方案应用性和可扩展性均强。
49.在本公开方案的一具体示例中，所述参数信息至少表征所述离子阱中离子量子比特的数量；此时，以上所述的基于所述参数信息，确定对当前激光信号的振幅和相位进行切片处理所需的切片数量n，可以具体包括：至少基于所述离子阱中离子量子比特的数量，确定对当前激光信号的振幅和相位进行切片处理所需的切片数量n。也就是说，本公开方案所述的切片数量n与离子阱中离子量子比特的数量相关，如此，充分考虑了实际实验设备的参
数情况，也兼容了实际实验设备的参数情况，使得本公开方案应用性和可扩展性均强。
50.在本公开方案的一具体示例中，所述切片数量n与所述离子阱中离子量子比特的数量线性正相关。也就是说，本公开方案所述的切片数量n与离子阱中离子量子比特的数量线性正相关；举例来说，对于5个离子量子比特而言，所述n可以取值为10；对于10个离子量子比特而言，所述n可以取值为15至20中的任意数。因此，本公开方案在大规模的离子阱芯片结构中也能适用。而且，由于切片数目n与离子阱中离子量子比特的数目呈线性正相关，所以本公开方案还能推广到离子阱中并行的多量子比特门的脉冲生成方案，应用范围以及可扩展能力均强。
51.在本公开方案的一具体示例中，所述n个振幅切片满足第一对称关系，具体包括：ω1＝ωn，
…
，ωi＝ω
n-i 1
；这里，所述ωi表征第i个振幅切片，所述i为大于等于1小于等于n的整数。如此，来最大化抵抗实际环境过程中噪声所造成的干扰问题，以得到能够近似实现目标量子比特门的目标脉冲序列。
52.在本公开方案的一具体示例中，所述n个相位切片满足第二对称关系，具体包括：φ1＝-φn，
…
，φi＝-φ
n-i 1
；这里，所述φi表征第i个相位切片，所述i为大于等于1小于等于n的整数。如此，来最大化抵抗实际环境过程中噪声所造成的干扰问题，以得到能够近似实现目标量子比特门的目标脉冲序列。
53.在本公开方案的一具体示例中，采用如下方式，得到第一近似量子比特门，具体地，以上所述的模拟所述第一对称脉冲序列施加于离子阱的预设离子量子比特上，以得到第一近似量子比特门，具体包括：模拟所述第一对称脉冲序列施加于离子阱的预设离子量子比特上，以及模拟所述离子阱周边不存在环境噪声的情况下，得到第一近似量子比特门。
54.也就是说，在模拟过程中，还可以充分考虑环境噪声问题，比如，模拟得到无环境噪声的第一近似量子比特门，如此，为最大化抵抗环境噪声的干扰奠定了基础。
55.在本公开方案的一具体示例中，还可以采用如下方式来充分考虑环境噪声，得到目标差异程度，进而来确定目标差异程度是否满足预设条件。具体地，
56.方式一：具体包括：
57.预估所述离子阱周边的环境噪声范围，其中，所述环境噪声范围表征所述离子阱周边的环境噪声大于或等于第一噪声值，小于或等于第二噪声值，所述第一噪声值小于所述第二噪声值；
58.模拟所述第一对称脉冲序列施加于离子阱的预设离子量子比特，以及模拟所述离子阱处于所述第一噪声值的情况下，得到第二近似量子比特门；
59.确定所述第二近似量子比特门与所述目标量子比特门之间的差异程度；
60.至少基于所述第二近似量子比特门与所述目标量子比特门之间的差异程度，以及所述第一近似量子比特门与所述目标量子比特门之间的差异程度，得到目标差异程度；比如，将两者进行加和处理，得到总差异程度，也即目标差异程度。
61.此时，所述的至少所述第一近似量子比特门与目标量子比特门之间的差异程度满足预设条件，包括：
62.所述目标差异程度满足预设条件。
63.也就是说，在模拟过程中，还可以充分考虑环境噪声问题，比如，模拟得到无环境噪声的第一近似量子比特门，以及模拟得到环境噪声在第一噪声值下得到的第二近似量子
比特门，进而基于所述第二近似量子比特门与所述目标量子比特门之间的差异程度，以及所述第一近似量子比特门与所述目标量子比特门之间的差异程度，如基于两者得到总差异程度，进而来确定是否满足预设条件，如此，为最大化抵抗环境噪声的干扰奠定了基础。
64.方式二：具体包括：
65.预估所述离子阱周边的环境噪声范围，其中，所述环境噪声范围表征所述离子阱周边的环境噪声大于或等于第一噪声值，小于或等于第二噪声值，所述第一噪声值小于所述第二噪声值；
66.模拟所述第一对称脉冲序列施加于离子阱的预设离子量子比特，以及模拟所述离子阱处于所述第二噪声值的情况下，得到第三近似量子比特门；
67.确定所述第三近似量子比特门与所述目标量子比特门之间的差异程度；
68.至少基于所述第三近似量子比特门与所述目标量子比特门之间的差异程度，以及所述第一近似量子比特门与所述目标量子比特门之间的差异程度，得到目标差异程度；比如，将两者进行加和处理，得到总差异程度，也即目标差异程度。
69.此时，以上所述的至少所述第一近似量子比特门与目标量子比特门之间的差异程度满足预设条件，具体包括：
70.所述目标差异程度满足预设条件。
71.也就是说，在模拟过程中，还可以充分考虑环境噪声问题，比如，模拟得到无环境噪声的第一近似量子比特门，以及模拟得到环境噪声在第二噪声值下得到的第三近似量子比特门，进而基于所述第三近似量子比特门与所述目标量子比特门之间的差异程度，以及所述第一近似量子比特门与所述目标量子比特门之间的差异程度，如基于两者得到总差异程度，进而来确定是否满足预设条件，如此，为最大化抵抗环境噪声的干扰奠定了基础。
72.方式三，具体包括：
73.预估所述离子阱周边的环境噪声范围，其中，所述环境噪声范围表征所述离子阱周边的环境噪声大于或等于第一噪声值，小于或等于第二噪声值，所述第一噪声值小于所述第二噪声值；
74.模拟所述第一对称脉冲序列施加于离子阱的预设离子量子比特，以及模拟所述离子阱处于所述第一噪声值的情况下，得到第二近似量子比特门；
75.确定所述第二近似量子比特门与所述目标量子比特门之间的差异程度；
76.模拟所述第一对称脉冲序列施加于离子阱的预设离子量子比特，以及模拟所述离子阱处于所述第二噪声值的情况下，得到第三近似量子比特门；
77.确定所述第三近似量子比特门与所述目标量子比特门之间的差异程度；
78.至少基于所述第一近似量子比特门与所述目标量子比特门之间的差异程度、所述第二近似量子比特门与所述目标量子比特门之间的差异程度，以及所述第三近似量子比特门与所述目标量子比特门之间的差异程度，得到目标差异程度；比如，将三者进行加和处理，得到总差异程度，也即目标差异程度。
79.其中，所述至少所述第一近似量子比特门与目标量子比特门之间的差异程度满足预设条件，包括：
80.所述目标差异程度满足预设条件。
81.也就是说，在模拟过程中，还可以充分考虑环境噪声问题，比如，模拟得到无环境
噪声的第一近似量子比特门，以及模拟得到环境噪声在第一噪声值下得到的第二近似量子比特门，模拟得到环境噪声在第二噪声值下得到的第三近似量子比特门，进而基于所述第三近似量子比特门与所述目标量子比特门之间的差异程度，所述第二近似量子比特门与所述目标量子比特门之间的差异程度，以及所述第一近似量子比特门与所述目标量子比特门之间的差异程度，如基于三者得到总差异程度，进而来确定是否满足预设条件，如此，为最大化抵抗环境噪声的干扰奠定了基础。
82.需要说明的是，上述三种方式可以择一则执行，本公开方案对此不作限制。或者，实际应用中，还可以基于方式二或方式三的思路，从环境噪声范围选择任意噪声值，得到该任意噪声值下的近似量子比特门，进而得到与目标量子比特门之间的差异程度；再与其他噪声值，或无噪声值下的差异程度进行加和，得到新的目标差异程度，以此来判断新的目标差异程度是否满足预设条件。
83.在本公开方案的一具体示例中，还可以采用如下方式进行验证，具体地，调整所述环境噪声范围，以减小所述第一噪声值，以及增大所述第二噪声值；在所述环境噪声范围扩大的情况下，重新得到所述目标差异程度(如采用上述方式一至三任一项所得到的目标差异程度)，以验证所述目标差异程度是否满足所述预设条件。如此，验证优化得到的目标脉冲序列所能够抵抗的环境噪声范围，来确定此方案所能适用的场景。
84.在本公开方案的一具体示例中，所述目标量子比特门为所述离子阱所能实现的原生量子门。如此，使得本公开方案可用性及实用性均更强。
85.在本公开方案的一具体示例中，所述目标量子比特门为两量子比特门，或多量子比特门。如此，针对两量子比特门或多量子比特门，提供了一种抗干扰能力强的脉冲序列生成方案，而且，本公开方案对量子比特门不作任何限制，所以适用范围广，可扩展性强。
86.需要说明的是，本公开方案所述的差异程度可以具体通过保真度、失真度来衡量，本公开方案对具体衡量指标不作限制。
87.这样，本公开方案提供了一种针对离子阱的脉冲序列生成方案，该方案中对振幅切片和相位切片进行对称式设计，如此，来最大化抵抗实际环境过程中噪声所造成的干扰问题，以得到能够近似实现目标量子比特门的目标脉冲序列。
88.而且，本公开方案并不会对离子阱的具体结构进行限制，因此，应用性强，可扩展性也强，为基于离子阱来实现量子计算任务提供了可行方案。
89.本公开方案还提供了一种基于离子阱的脉冲序列控制方法，具体地，如图2所示，包括：
90.步骤s201：将目标脉冲序列施加于离子阱的预设离子量子比特上；其中，所述目标脉冲序列为以上脉冲序列生成方法所得到的脉冲序列。
91.步骤s202：得到目标近似量子比特门，其中，所述目标近似量子比特门与目标量子比特门之间的差异程度满足预设条件。
92.这样，本公开方案提供了一种针对离子阱的脉冲序列控制方案，得到能够近似实现目标量子比特门的目标脉冲序列。由于所使用的脉冲序列是对振幅切片和相位切片进行对称式设计后优化得到的，所以，能够最大化抵抗实际环境过程中噪声所造成的干扰问题。而且，本公开方案并不会对离子阱的具体结构进行限制，因此，应用性强，可扩展性也强，为基于离子阱来实现量子计算任务提供了可行方案。
93.进一步地，本公开方案还提供了一种基于离子阱的脉冲序列控制系统，用于实现以上所述的脉冲序列控制方法，具体地，如图3所示，该系统包括：
94.离子阱301；
95.激光发射器302，比如激光器脉冲发生器，用于将目标脉冲序列施加于离子阱的预设离子量子比特上；其中，所述目标脉冲序列为以上所述脉冲序列生成方法所得到的脉冲序列；
96.测量设备303，比如光子探测器，用于测量得到目标近似量子比特门，其中，所述目标近似量子比特门与目标量子比特门之间的差异程度满足预设条件。
97.以下结合具体示例，对本公开方案做进一步详细说明；具体地，本公开方案提出了一种抗噪声的离子阱控制脉冲(也即目标脉冲序列)生成方案。具体地，通过对称式脉冲设计思想，结合含边缘噪声信息的脉冲优化方法，来实现抗多种环境噪声的离子阱控制脉冲。本公开方案生成的离子阱控制脉冲对离子阱运行环境产生的多种噪声，例如激光失谐噪声、声子频率漂移、脉冲形变噪声等都具有抗干扰能力强的特性。在现有的合适实验参数下，利用本公开方案生成的控制脉冲所实现的量子比特门的精度很高。而且，即便在较大环境噪声范围内，本公开方案所生成的控制脉冲均能保证离子阱量子比特操作的精确度，以得到失真度较低的量子比特门。本公开方案在中等规模噪声量子计算时代，能提供一种较好的离子阱量子芯片和量子计算任务物理控制手段。
98.以下从两个方面来详细阐述本公开方案。具体如下：
99.第一部分，阐明本公开方案的核心思想和关键步骤；
100.本示例提供了一种失真度低、抗环境噪声干扰能力强的针对离子阱中离子量子比特的控制脉冲生成方案。具体而言，本示例对离子阱rabi频率的振幅切片和相位切片进行对称式设计，并优化生成控制脉冲，使得在多种环境噪声下，基于优化生成的控制脉冲所得到的多量子比特门的失真度均能处于非常低的水平。这里所指的环境噪声包括但不限于激光失谐的漂移、声子频率的漂移、脉冲切片的微小形变等；同时，本示例还充分考虑了离子阱运行的真空腔环境温度等真实实验指标，生成的控制脉冲更贴近真实的离子阱量子计算机的工作实验环境。而且，对生成的控制脉冲解码(比如，可声光调制器进行解码等)后，可方便地输入到真实的离子阱量子计算机上，并较好地控制离子阱量子计算机运行的准确度，进而为精准地完成量子计算任务奠定了基础。
101.本示例可以通过软件平台模拟实现，如图4(a)所示，具体步骤如下：
102.步骤1：获取用于实现目标量子比特门所需的离子阱的参数信息，其中，所述目标量子比特门可以具体为离子阱能够实现的原生量子门等；所述参数信息至少包括用于实现目标量子比特门的离子量子比特(也即预设离子量子比特)的信息。
103.举例来说，可以有两种方式得到上述参数信息，方式一，调用量脉离子阱芯片参数计算模块来计算得到实现目标量子比特门所需的离子阱的参数信息；方式二，实验人员对自身实验条件下的离子阱进行实验室测量后得到参数信息，并输入得到的参数信息。基于此，步骤1的具体步骤为判断是否调用量脉离子阱芯片参数计算模块，若是，基于量脉离子阱芯片参数计算模块得到所需的离子阱的参数信息，否则，输入实验室测量得到的参数信息。
104.需要说明的是，实际应用中，离子阱中可能包含有多个离子量子比特，但是，并非
所有的离子量子比特均需要参与量子操作来实现目标量子比特门，此时，可以指定需要进行量子操作的离子量子比特，比如，若期望实现的目标量子比特门为两量子比特门，此时，可以指定两个离子量子比特作为预设离子量子比特，进而模拟实现对该预设离子量子比特施加控制脉冲后得到目标量子比特门的过程。
105.步骤2：调整控制脉冲的振幅和相位，同时保持振幅和相位的对称关系；具体地，对于首次迭代步骤而言，将激光器的初始拉比(rabi)频率的振幅ω(t)和相位φ(t)进行对称式处理。具体而言，对振幅进行对称处理得到n个振幅切片，对相位进行反对称处理得到n个相位切片。对于非首次迭代步骤而言，调整控制脉冲的振幅和相位(也即调整脉冲的振幅切片和相位切片的数值)后，还需要判断调整后的振幅和相位是否满足以下所述的对称关系，若是，进入步骤3；否则，基于下述方式映射成对称脉冲形式。
106.这里，所述rabi频率指两束对射的激光信号所生成的等效脉冲。
107.比如，将振幅和相位均分片成n片预设波形(如方波形式，实际应用中还可以为其他波形形式，本示例对此不做限制)，此时，振幅切片和相位切片各自所需满足的条件为：
108.振幅切片满足形式：ω1＝ωn，
…
，ωi＝ω
n-i 1
；
109.相位切片满足形式：φ1＝-φn，
…
，φi＝-φ
n-i 1
。
110.其中，所述n随所述离子阱中离子量子比特的数目而调整。在一具体示例中，所述n与离子阱中离子量子比特的数量线性正相关，举例来说，对于5个离子量子比特而言，所述n可以取值为10；对于10个离子量子比特而言，所述n可以取值为15至20中的任意数。
111.可以理解的是，受限于激光器，比如离子阱控制激光器的最大功率，实际应用中还需要满足如下条件：
112.振幅切片需要满足：ω
i＝1
，...，n∈(0，ω
max
]；
113.相位切片需要满足φi＝1，
…
，n∈(-π，π]。
114.可以理解的是，以上所述的i为大于等于1小于等于n的整数。
115.步骤3：将上述切片处理后得到的振幅切片和相位切片所形成的脉冲序列输入至声子-离子耦合方程以及离子-离子耦合方程，同时，忽略环境噪声，模拟得到初始rabi频率所能实现的近似量子比特门u
αuβ
(也即以上所述的第一近似量子比特门)。
116.其中，所述u
α
可基于如下声子-离子耦合方程得到：
[0117][0118]
这里，该公式(1)中的i表征虚数；所述u
α
表征离子阱中所有声子与离子阱中所有需要进行量子操作的离子量子比特(也即预设离子量子比特)的纠缠程度之和；所述η
j,k
表征编号为j的离子量子比特与标号为k的声子的耦合强度；所述ωj(t)表征编号为j的离子量子比特所对应的振幅切片；φj(t)表征编号为j的离子量子比特所对应的相位切片；所述ωk表征标号为k的声子的频率；μ表征激光信号的失谐量；所述表征离子阱所处的环境噪声；所述ak表征编号为k的声子的湮灭算符；所述表征编号为j的离子量子比特绕xy平面转动ψ角的pauli矩阵。
[0119]
实际应用中，对于离子阱中离子量子比特形成的离子链而言，可以按照一定顺序，比如从左至右，对离子链上的离子量子比特进行编号处理，同理，对用于在离子量子比特之
间传递量子信息的声子也可以进行编号处理，如此，便于后续操作。需要说明的是，本示例对具体编号方式不作限制，可基于实际习惯自行设置。
[0120]
所述u
β
可基于如下离子-离子耦合方程得到：
[0121][0122]
这里，该公式(2)中的i表征虚数；所述u
β
表征离子阱中所有需要进行量子操作的离子量子比特两两之间的纠缠程度之和；所述η
j,k
表征编号为j的离子量子比特与标号为k的声子的耦合强度；所述η
m,k
表征编号为m的离子量子比特与标号为k的声子的耦合强度；所述ωj(t)表征编号为j的离子量子比特所对应的振幅切片；所述ωm(t)表征编号为m的离子量子比特所对应的振幅切片；所述ωk表征标号为k的声子的频率；所述μ表征激光信号的失谐量；所述表征离子阱所处的环境噪声；所述φm(t2)表征编号为m的离子量子比特所对应的相位切片；所述φj(t1)表征编号为j的离子量子比特所对应的相位切片；所述表征编号为j的离子量子比特绕xy平面转动ψ角的pauli矩阵；所述表征编号为m的离子量子比特绕xy平面转动ψ角的pauli矩阵。
[0123]
步骤4：模拟得到在无环境噪声的情况下，步骤3所得到的近似量子比特门u
αuβ
的失真度；比如，可以基于如下公式来计算失真度：
[0124][0125]
其中，所述u
goal
表征目标量子比特门。
[0126]
步骤5：确定步骤1所述离子阱对应的离子阱量子计算机在运行时可能产生的小规模噪声，来模拟环境噪声，具体而言，设置环境噪声范围，并从设置的环境噪声范围内取值，赋值于环境噪声带入步骤3所给出的公式后，重复步骤4，以重新计算环境噪声范围内的失真度。进而在失真度不满足预设条件的情况下，执行步骤6；否则，执行步骤7。
[0127]
举例来说，可以将环境噪声范围设置在[第一噪声值，第二噪声值]内，比如，所述第一噪声值取值范围在[-5,0)，所述第二噪声值取值范围在(0,5]，该取值仅为示例性的，实际应用中可基于实际场景需求而设置。进一步地，确定在第一噪声值的情况下所得到的失真度，以及，确定在第二噪声值的情况下所得到的失真度，将环境无噪声、第一噪声值以及第二噪声值三种场景下计算得到的失真度进行加和处理，得到总失真度；此时，步骤5中在失真度不满足预设条件的情况下，或者未到达最大迭代步数的情况下，执行步骤6；否则，执行步骤7，则可具体为：在总失真度不满足预设条件的情况下，或者未到达最大迭代步数的情况下，执行步骤6；否则，执行步骤7。
[0128]
步骤6：调整步骤3中的初始拉比(rabi)频率，得到调整后的rabi频率，进一步地，基于步骤2所述的方式对调整后的rabi频率的振幅和相位进行对称式处理，处理方式类似于步骤2，这里不再赘述。随后，重复步骤3至5，直至失真度(也可以为总失真度)满足预设条件或者到达最大迭代步数为止，将此时的rabi频率(包括振幅和相位)，也即将失真度(也可以为总失真度)满足预设条件时所对应的rabi频率(包括振幅和相位)，作为目标脉冲序列。
[0129]
步骤7：将失真度(也可以为总失真度)满足预设条件时所对应的rabi频率(包括振
幅和相位)，作为实现目标量子比特门的目标脉冲序列，完成本次流程。
[0130]
此时，将步骤7所得到的目标脉冲序列施加于步骤1所述的离子阱后即可得到目标近似量子比特门，该目标近似量子比特门即可作为目标量子比特门的近似门，且失真度低。
[0131]
实际应用中，还可以将设置的环境噪声范围进行扩大，并计算扩大后的不同环境噪声下步骤4的失真度，进而验证该示例下所优化得到的目标脉冲序列能够抵抗的环境噪声范围，如此，来确定此方案的应用范围，比如所能适用的场景等。
[0132]
本示例中，对于步骤1而言，可以方便地使用目前量脉中内置的离子阱芯片控制参数生成工具，将得到离子阱芯片的相关参数作为步骤1的参数信息。而且，本公开方案也支持有实验条件的用户输入真实离子阱量子计算硬件的信息。在完成离子阱量子计算机基本参数信息的确认后，也即步骤1之后，用户可方便地通过步骤2-7生成抗环境干扰能力强的控制脉冲切片信息(也即目标脉冲序列)，并能测试生成的控制脉冲切片信息对环境噪声的抗干扰能力，以此来确定所能适用的场景。
[0133]
本示例所得到的控制脉冲切片(也即目标脉冲序列)是由rabi频率的振幅切片和相位切片所形成的，而且，得到的该控制脉冲切片可通过现阶段实验室常用的声光调制器来实现。且现阶段离子阱实验装置还可通过精密的设计、摆布、调控，使环境噪声控制在本示例能承受的范围内，换言之，本示例方案能够到现有实验条件得到实现。同时，本示例在可控的环境噪声范围内，能够确保得到的多比特量子门失真度处于较低水平，并可以很好的应用到目前离子阱量子计算的任务中。
[0134]
第二部分：具体实验展示本公开方案的效果和优势。
[0135]
本示例以包含8个镱(yb )离子的离子阱为例；其中，该8个镱(yb )离子排列为一维线性的链子链，对各yb 离子进行编号，分别为第1号至第8号。下述表1为本示例所选用的离子阱芯片以及所使用的激光器的相关参数信息。
[0136][0137]
表1
[0138]
进一步地，选取其中的第1号和第3号离子量子比特为待进行量子操作的预设离子量子比特，以期得到双量子比特门(也即目标量子比特门)。如表2所示，以及如图4(b)所示，相较于现有方案所得到的量子比特门而言，本公开方案生成控制脉冲所得到的量子比特门，在大部分离子阱实验参数(本示例以激光失谐漂移量为例)下均具有较低的失真度。
[0139][0140]
表2
[0141]
因此，与现有离子阱控制脉冲生成方案相比，本公开方案在具备显著优势：
[0142]
第一，抗干扰性强：本公开方案采用对称式脉冲的设计思路，在不同参数下优化得到的控制脉冲切片对各种环境噪声的抗干扰能力强。在常用的激光器的噪声范围内、可控的激光器脉冲形变以及离子阱环境带来的声子频率漂移范围内，本公开方案均能保证得到的多量子比特门(比如双量子比特门)的失真度在很低的水平。
[0143]
第二，可扩展性强：本公开方案，对于不同结构的离子阱而言，切片数目n只与离子阱中离子量子比特的数目呈线性关系，因此，本公开方案在大规模的离子阱芯片结构中也能适用。而且，由于切片数目n与离子阱中离子量子比特的数目呈线性正相关，所以本公开方案还能推广到离子阱中并行的多量子比特门的脉冲生成方案，应用范围以及可扩展能力均强。
[0144]
第三，对硬件性能要求低：本公开方案中所需的脉冲强度可以限制在更加接近真实激光器功率范围内，同时，相位切片也能保持在2π内，适应常用激光器的工作条件。
[0145]
第四，可用性强：本公开方案对量子比特门的时间和激光失谐性的敏感度低，在绝大部分地离子阱芯片下均能有效工作，同时，本公开方案还充分考虑了离子阱工作环境温度等环境噪声，可用性更强。
[0146]
本公开方案还提供了一种基于离子阱的脉冲序列生成装置，如图5所示，包括：
[0147]
脉冲序列生成单元501，用于确定对当前激光信号的振幅和相位进行切片处理所需的切片数量n，进行切片处理，得到n个振幅切片和n个相位切片所形成的第一对称脉冲序列；其中，所述n个振幅切片满足第一对称关系，所述n个相位切片满足第二对称关系；n为大于等于2的整数；
[0148]
模拟计算单元502，用于模拟所述第一对称脉冲序列施加于离子阱的预设离子量子比特上，以得到第一近似量子比特门；
[0149]
结果输出单元503，用于在至少所述第一近似量子比特门与目标量子比特门之间的差异程度满足预设条件的情况下，将当前的所述第一对称脉冲序列作为目标脉冲序列。
[0150]
在本公开方案的一具体示例中，还包括：更新调整单元；其中，
[0151]
所述更新调整单元，用于在所述第一近似量子比特门与目标量子比特门之间的差异程度不满足所述预设条件的情况下，对当前激光信号的振幅和相位进行调整，以更新所述第一对称脉冲序列；
[0152]
所述模拟计算单元，还用于在所述第一对称脉冲序列更新完成后，再次模拟所述第一对称脉冲序列施加于离子阱的预设离子量子比特上，以再次得到第一近似量子比特门，直至至少所述第一近似量子比特门与目标量子比特门之间的差异程度满足预设条件为止。
[0153]
在本公开方案的一具体示例中，还包括：参数获取单元；其中，
[0154]
所述参数获取单元，用于获取用于实现所述目标量子比特门所需的离子阱的参数信息；
[0155]
所述脉冲序列生成单元，具体用于基于所述参数信息，确定对当前激光信号的振幅和相位进行切片处理所需的切片数量n。
[0156]
在本公开方案的一具体示例中，所述参数信息至少表征所述离子阱中离子量子比特的数量；其中，
[0157]
所述脉冲序列生成单元，具体用于至少基于所述离子阱中离子量子比特的数量，确定对当前激光信号的振幅和相位进行切片处理所需的切片数量n。
[0158]
在本公开方案的一具体示例中，所述切片数量n与所述离子阱中离子量子比特的数量线性正相关。
[0159]
在本公开方案的一具体示例中，所述n个振幅切片满足第一对称关系，包括：
[0160]
ω1＝ωn，
…
，ωi＝ω
n-i 1
；
[0161]
其中，所述ωi表征第i个振幅切片，所述i为大于等于1小于等于n的整数。
[0162]
在本公开方案的一具体示例中，所述n个相位切片满足第二对称关系，包括：
[0163]
φ1＝-φn，
…
，φi＝-φ
n-i 1
；
[0164]
其中，所述φi表征第i个相位切片，所述i为大于等于1小于等于n的整数。
[0165]
在本公开方案的一具体示例中，所述模拟计算单元，具体用于模拟所述第一对称脉冲序列施加于离子阱的预设离子量子比特上，以及模拟所述离子阱周边不存在环境噪声的情况下，得到第一近似量子比特门。
[0166]
在本公开方案的一具体示例中，还包括：噪声预估单元；其中，
[0167]
所述噪声预估单元，用于预估所述离子阱周边的环境噪声范围，其中，所述环境噪声范围表征所述离子阱周边的环境噪声大于或等于第一噪声值，小于或等于第二噪声值，所述第一噪声值小于所述第二噪声值；
[0168]
所述模拟计算单元，还用于模拟所述第一对称脉冲序列施加于离子阱的预设离子量子比特，以及模拟所述离子阱处于所述第一噪声值的情况下，得到第二近似量子比特门；确定所述第二近似量子比特门与所述目标量子比特门之间的差异程度；至少基于所述第二近似量子比特门与所述目标量子比特门之间的差异程度，以及所述第一近似量子比特门与所述目标量子比特门之间的差异程度，得到目标差异程度；
[0169]
所述结果输出单元，还用于确定所述目标差异程度满足预设条件。
[0170]
在本公开方案的一具体示例中，其中，
[0171]
所述噪声预估单元，用于预估所述离子阱周边的环境噪声范围，其中，所述环境噪声范围表征所述离子阱周边的环境噪声大于或等于第一噪声值，小于或等于第二噪声值，所述第一噪声值小于所述第二噪声值；
[0172]
所述模拟计算单元，还用于模拟所述第一对称脉冲序列施加于离子阱的预设离子量子比特，以及模拟所述离子阱处于所述第二噪声值的情况下，得到第三近似量子比特门；确定所述第三近似量子比特门与所述目标量子比特门之间的差异程度；至少基于所述第三近似量子比特门与所述目标量子比特门之间的差异程度，以及所述第一近似量子比特门与所述目标量子比特门之间的差异程度，得到目标差异程度；
[0173]
所述结果输出单元，还用于确定所述目标差异程度满足预设条件。
[0174]
在本公开方案的一具体示例中，其中，
[0175]
所述噪声预估单元，用于预估所述离子阱周边的环境噪声范围，其中，所述环境噪声范围表征所述离子阱周边的环境噪声大于或等于第一噪声值，小于或等于第二噪声值，所述第一噪声值小于所述第二噪声值；
[0176]
所述模拟计算单元，还用于模拟所述第一对称脉冲序列施加于离子阱的预设离子量子比特，以及模拟所述离子阱处于所述第一噪声值的情况下，得到第二近似量子比特门；确定所述第二近似量子比特门与所述目标量子比特门之间的差异程度；模拟所述第一对称脉冲序列施加于离子阱的预设离子量子比特，以及模拟所述离子阱处于所述第二噪声值的情况下，得到第三近似量子比特门；确定所述第三近似量子比特门与所述目标量子比特门之间的差异程度；至少基于所述第一近似量子比特门与所述目标量子比特门之间的差异程度、所述第二近似量子比特门与所述目标量子比特门之间的差异程度，以及所述第三近似量子比特门与所述目标量子比特门之间的差异程度，得到目标差异程度；
[0177]
所述结果输出单元，还用于确定所述目标差异程度满足预设条件。
[0178]
在本公开方案的一具体示例中，还包括：
[0179]
验证单元，用于调整所述环境噪声范围，以减小所述第一噪声值，以及增大所述第二噪声值；在所述环境噪声范围扩大的情况下，重新得到所述目标差异程度，以验证所述目标差异程度是否满足所述预设条件。
[0180]
在本公开方案的一具体示例中，所述目标量子比特门为所述离子阱所能实现的原生量子门。
[0181]
在本公开方案的一具体示例中，所述目标量子比特门为两量子比特门，或多量子比特门。
[0182]
上述装置中各单元具体功能可参照上述方法描述，这里不再赘述。
[0183]
根据本公开的实施例，本公开还提供了一种电子设备、一种可读存储介质和一种计算机程序产品。
[0184]
图6示出了可以用来实施本公开的实施例的示例电子设备600的示意性框图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本公开的实现。
[0185]
如图6所示，设备600包括计算单元601，其可以根据存储在只读存储器(rom)602中的计算机程序或者从存储单元608加载到随机访问存储器(ram)603中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在ram 603中，还可存储设备600操作所需的各种程序和数据。计算单元601、rom 602以及ram 603通过总线604彼此相连。输入/输出(i/o)接口605也连接至总线604。
[0186]
设备600中的多个部件连接至i/o接口605，包括：输入单元606，例如键盘、鼠标等；输出单元607，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元608，例如磁盘、光盘等；以及通信单元609，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元609允许设备600通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
[0187]
计算单元601可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。计算单元601的一些示例包括但不限于中央处理单元(cpu)、图形处理单元(gpu)、各种专用的人工智能(ai)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的计算单元、数字信号处理器(dsp)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。计算单元601执行上文所描述的各个方法和处理，例如基于离子阱的脉冲序列生成方法。例如，在一些实施例中，基于离子阱的脉冲序列生成方法可被实现为计算机软件程序，其被有形地包含于机器可读介质，例如存储单元608。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由rom 602和/或通信单元609而被载入和/或安装到设备600上。当计算机程序加载到ram 603并由计算单元601执行时，可以执行上文描述的基于离子阱的脉冲序列生成方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，计算单元601可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行基于离子阱的脉冲序列生成方法。
[0188]
本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列(fpga)、专用集成电路(asic)、专用标准产品(assp)、芯片上系统的系统(soc)、负载可编程逻辑设备(cpld)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。
[0189]
用于实施本公开的方法的程序代码可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些程序代码可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器或控制器，使得程序代码当由处理器或控制器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。程序代码可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
[0190]
在本公开的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦除可编程只读存储器(eprom或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(cd-rom)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
[0191]
为了提供与用户的交互，可以在计算机上实施此处描述的系统和技术，该计算机具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，crt(阴极射线管)或者lcd(液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给计算机。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入、或者触觉输入)来接收来自用户的输入。
[0192]
可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如，作为数据
服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(lan)、广域网(wan)和互联网。
[0193]
计算机系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，也可以为分布式系统的服务器，或者是结合了区块链的服务器。
[0194]
应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本公开中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本公开公开的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
[0195]
上述具体实施方式，并不构成对本公开保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本公开的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本公开保护范围之内。