促进量子位之间的量子门的可调谐量子耦合器的制作方法

促进量子位之间的量子门的可调谐量子耦合器


背景技术：

1.本公开涉及一种量子耦合器，并且更具体地涉及一种促进量子比特(量子位)之间的量子门的量子耦合器。
2.在大的量子计算处理器中，最近的相邻量子位耦合在一起以便生成在执行量子门时涉及的量子位-量子位相互作用。当相互作用总是开启时，非故意的相干旋转和/或相干量子位误差发生在旁观者量子位(例如，相邻量子位)上，这导致在量子计算期间的门误差。这种相干旋转和/或相干量子位误差限制了量子位性能，并且目前阻碍了量子计算处理器的发展。相邻量子位之间的耦合是相干量子位误差，特别是zz误差的主要来源。
3.一些现有技术尝试通过将可调谐耦合器耦合到用于执行量子门的量子位来消除这种相干旋转和/或相干量子位误差(例如，zz误差)。这种现有技术的问题在于，该可调谐耦合器被设计成在高于量子位的谐振频率的谐振频率下运行。在高于该量子位的谐振频率的谐振频率的情况下，zz开启是小的，并且对于宽范围的失谐而言实现快速门变得更加困难。


技术实现要素：

4.以下呈现发明内容以提供对本发明的一个或多个实施例的基本理解。本发明内容并不旨在标识关键或重要的元素，或描绘特定实施例的任何范围或权利要求的任何范围。其唯一的目的是以简化的形式呈现构思，作为稍后呈现的更详细描述的序言。在此描述的一个或多个实施例中，描述了使用可调谐耦合器和电容器设备来促进量子位之间的量子门的系统、设备、计算机实现的方法、和/或计算机程序产品。
5.根据实施例，一种量子耦合器设备可以包括耦合在第一量子位与第二量子位的相同极性的端子之间的可调谐耦合器，该可调谐耦合器被配置为控制该第一量子位与该第二量子位之间的第一耦合。该量子耦合器设备可以进一步包括耦合到该第一量子位和该第二量子位的相反极性的端子的电容器设备，该电容器设备被配置为提供相对于该第一耦合符号相反的第二耦合。这种量子耦合器设备的优点是它可以改进量子门的速度(例如，减少完成对量子位的操作所花费的时间)。
6.在一些实施例中，该可调谐耦合器被配置为控制该第一耦合以及该电容器设备被配置为提供该第二耦合以消除该第一量子位与该第二量子位之间的相干旋转，由此促进以下各项中的至少一项：与该第一量子位或该第二量子位中的至少一个相关联的减少的量子门误差；包括该第一量子位和该第二量子位的量子门的增加的速度；包括该量子耦合器设备的量子处理器的改进的性能；或包括该量子耦合器设备的该量子处理器的改进的保真度。这种量子耦合器设备的优点是它可以关闭该第一量子位与该第二量子位之间的耦合，由此消除该第一量子位和/或该第二量子位上的在量子计算期间引起门误差的相干旋转和/或相干量子位误差。
7.根据另一实施例，一种量子耦合的计算机实现的方法可以包括通过操作地耦合到处理器的系统提供第一量子位与第二量子位的相同极性的端子之间的可调谐耦合。该量子
耦合的计算机实现的方法可以进一步包括由该系统提供该第一量子位与该第二量子位的相反极性的端子之间的电容性耦合。该量子耦合的计算机实现的方法可以进一步包括由该系统调谐与该可调谐耦合相关联的谐振频率。该电容性耦合生成当与该可调谐耦合相关联的谐振频率小于该第一量子位和该第二量子位两者的谐振频率时抵消该可调谐耦合的耦合。这种量子耦合的计算机实现的方法的优点是它可以被实现来改进量子门的速度(例如，减少完成对量子位的操作所花费的时间)。
8.在一些实施例中，以上计算机实现的量子耦合的方法可以进一步包括通过该系统基于当与该可调谐耦合相关联的谐振频率小于该第一量子位和该第二量子位两者的谐振频率时抵消该可调谐耦合的耦合来消除在该第一量子位或该第二量子位中的至少一个上的相干旋转，由此促进以下各项中的至少一项：与该第一量子位或该第二量子位中的至少一个相关联的减少的量子门误差；包括该第一量子位和该第二量子位的量子门的增加的速度；量子处理器的改进的性能；或该量子处理器的改进的保真度。这种量子耦合的计算机实现的方法的优点是它可以被实现来关闭该第一量子位与该第二量子位之间的耦合，由此消除该第一量子位和/或该第二量子位上的在量子计算期间引起门误差的相干旋转和/或相干量子位误差。
9.根据另一实施例，一种量子耦合器设备可以包括耦合在第一量子位与第二量子位之间的可调谐耦合器。该量子耦合器设备可以进一步包括耦合在该第一量子位与该第二量子位之间的电容器设备。该电容器设备基于该可调谐耦合器的谐振频率小于该第一量子位和该第二量子位两者的谐振频率来生成与来自该可调谐耦合器的耦合符号相反的耦合。这种量子耦合器设备的优点是它可以改进量子门的速度(例如，减少完成对量子位的操作所花费的时间)。
10.在一些实施例中，该可调谐耦合器被配置为控制该第一耦合以及该电容器设备被配置为提供该第二耦合以消除该第一量子位与该第二量子位之间的相干旋转，由此促进以下各项中的至少一项：与该第一量子位或该第二量子位中的至少一个相关联的减少的量子门误差；包括该第一量子位和该第二量子位的量子门的增加的速度；包括该量子耦合器设备的量子处理器的改进的性能；或包括该量子耦合器设备的该量子处理器的改进的保真度。这种量子耦合器设备的优点是它可以关闭该第一量子位与该第二量子位之间的耦合，由此消除该第一量子位和/或该第二量子位上的在量子计算期间引起门误差的相干旋转和/或相干量子位误差。
11.根据另一实施例，一种设备可以包括耦合在第一量子位与第二量子位的相同极性的端子之间的第一可调谐耦合器，该第一可调谐耦合器被配置为控制该第一量子位与该第二量子位之间的第一耦合。该设备可以进一步包括耦合到该第一量子位和该第二量子位的相反极性的端子的第一电容器设备，该第一电容器设备被配置为提供相对于该第一耦合符号相反的第二耦合。该设备可以进一步包括耦合在该第二量子位与第三量子位的相同极性的端子之间的第二可调谐耦合器，该第二可调谐耦合器被配置为控制该第二量子位与该第三量子位之间的第三耦合。该设备可以进一步包括耦合到该第二量子位和该第三量子位的相反极性的端子的第二电容器设备，该第二电容器设备被配置为提供相对于该第三耦合符号相反的第四耦合。这种设备的优点是它可以改进量子门的速度(例如，减少完成对量子位的操作所花费的时间)。
12.在一些实施例中，该第一可调谐耦合器或该第二可调谐耦合器被配置为分别控制该第一耦合或该第三耦合以及该第一电容器设备或该第二电容器设备被配置为分别提供该第二耦合或该第四耦合，以便分别消除该第一量子位与该第二量子位之间的或该第二量子位与该第三量子位之间的相干旋转，由此促进以下各项中的至少一项：与该第一量子位、该第二量子位或该第三量子位中的至少一个相关联的减少的量子门误差；包括该第一量子位和该第二量子位或者该第二量子位和该第三量子位的量子门的增加的速度；包括该设备的量子处理器的改进的性能；或包括该设备的该量子处理器的改进的保真度。这种设备的优点是它可以关闭该第一量子位与该第二量子位之间的耦合和/或该第二量子位与该第三量子位之间的耦合，由此消除该第一量子位、该第二量子位、和/或该第三量子位上的在量子计算期间引起门误差的相干旋转和/或相干量子位误差。
13.根据另一实施例，一种计算机实现的方法可以包括通过操作地耦合到处理器的系统提供第一量子位与第二量子位的相同极性的端子之间的第一可调谐耦合以及提供该第二量子位与第三量子位的相同极性的端子之间的第二可调谐耦合。该计算机实现的方法可以进一步包括通过该系统提供该第一量子位与该第二量子位的相反极性的端子之间的第一电容性耦合，以及提供该第二量子位与该第三量子位的相反极性的端子之间的第二电容性耦合。该计算机实现的方法可以进一步包括通过系统调谐与第一可调谐耦合相关联的第一谐振频率和与第二可调谐耦合相关联的第二谐振频率。该第一电容性耦合包括当该第一谐振频率小于该第一量子位和该第二量子位两者的第三谐振频率时抵消该第一可调谐耦合的第一耦合，并且其中该第二电容性耦合包括当该第二谐振频率小于该第二量子位和该第三量子位两者的第四谐振频率时抵消该第二可调谐耦合的第二耦合。这种计算机实现的方法的优点是它可以被实现为改进量子门的速度(例如，减少完成对量子位的操作所花费的时间)。
14.在一些实施例中，以上计算机实现的方法可以进一步包括通过该系统基于该第一可调谐耦合或该第二可调谐耦合中的至少一个消除在该第一量子位、该第二量子位或该第三量子位中的至少一个上的相干旋转，由此促进以下各项中的至少一个：与该第一量子位、该第二量子位或该第三量子位中的至少一个相关联的减少的量子门误差；包括该第一量子位和该第二量子位或者该第二量子位和该第三量子位的量子门的增加的速度；量子处理器的改进的性能；或者该量子处理器的改进的保真度。这种计算机实现的方法的优点在于它可以被实现为关闭该第一量子位与该第二量子位之间的耦合和/或该第二量子位与该第三量子位之间的耦合，由此消除该第一量子位、该第二量子位、和/或该第三量子位上的在量子计算期间引起门误差的相干旋转和/或相干量子位误差。
附图说明
15.图1和图2示出了根据在此描述的一个或多个实施例的可以使用可调谐耦合器与电容器设备来促进量子位之间的量子门的示例、非限制性设备的电路示意图。
16.图3和图4示出了根据在此描述的一个或多个实施例的可以使用可调谐耦合器和电容器设备来促进量子位之间的量子门的示例、非限制性图。
17.图5、图6、图7、图8、和图9示出了根据在此描述的一个或多个实施例的可以使用可调谐耦合器和电容器设备来促进量子位之间的量子门的示例、非限制性计算机实现的方法
的流程图。
18.图10示出了可以在其中促进在此描述的一个或多个实施例的示例、非限制性操作环境的框图。
具体实施方式
19.以下详细描述仅是说明性的并且不旨在限制实施例和/或实施例的应用或使用。此外，不打算被在先前背景技术或发明内容部分或具体实施方式部分中呈现的任何明示或暗示的信息约束。
20.现在参考附图描述一个或多个实施例，其中相同的附图标记在全文中用于指代相同的元件。在以下描述中，出于解释的目的，阐述了许多具体细节以便提供对一个或多个实施例的更透彻理解。然而，明显的是，在各种情况下，可以在没有这些具体细节的情况下实践一个或多个实施例。
21.量子计算通常是为了执行计算和信息处理功能的目的而使用量子力学现象。量子计算可被视为与通常利用晶体管对二进制值进行操作的经典计算相反。即，虽然经典计算机可以对0或者1的比特值进行操作，但是量子计算机对包括0和1两者的叠加的量子比特(量子位)进行操作，可以纠缠多个量子位，并且使用干扰。
22.鉴于现有技术的上述问题，本公开可以被实现为以设备和/或计算机实现的方法的形式产生对这些问题的解决方案，这些设备和/或计算机实现的方法可以使用量子耦合器设备来促进第一量子位与第二量子位之间的量子门(例如，受控相位(cphase)门)，该量子耦合器设备包括：耦合在该第一量子位与该第二量子位之间的可调谐耦合器；以及耦合在该第一量子位与该第二量子位之间的电容器设备，其中该电容器设备基于该可调谐耦合器的谐振频率小于该第一量子位与该第二量子位两者的谐振频率生成与来自该可调谐耦合器的耦合符号相反的耦合。这种设备和/或计算机实现的方法的优点是它们可以被实现为改进量子门的速度(例如，减少完成对量子位的操作所花费的时间)。
23.在一些实施例中，本公开可以被实现为以设备和/或计算机实现的方法的形式产生对以上描述的问题的解决方案，这些设备和/或计算机实现的方法可以使用以上描述的量子耦合设备促进在该第一量子位与该第二量子位之间的量子门(例如，cphase门)，其中该可调谐耦合器被配置为控制该第一耦合以及该电容器设备被配置为提供该第二耦合以消除该第一量子位与该第二量子位之间的相干旋转。这种设备和/或计算机实现的方法的优点是它们可以被实现为关闭该第一量子位与该第二量子位之间的耦合，由此消除该第一量子位和/或该第二量子位上的在量子计算期间引起门误差的相干旋转和/或相干量子位误差。
24.将理解，当元件被称为“耦合”至另一个元件时，其可描述一个或多个不同类型的耦合，包括但不限于通信耦合、电耦合、电磁耦合、操作耦合、光耦合、物理耦合、热耦合和/或另一类型的耦合。还将理解的是，在此提及的以下术语是如下定义的：
25.量子门
–
可以表示对量子位执行的操作。
26.cphase
–
可以表示受控相位门，其中，一个量子位的z旋转由另一个量子位的状态限定。
27.zz
–
可以表示可以用于形成cphase门的依赖于状态的量子位相互作用。
28.通量可调谐-可以表示其频率取决于磁通量的设备。
29.transmon类型的超导量子位，其中充电能量ec比约瑟夫逊能量ej小得多。
30.图1示出了根据在此描述的一个或多个实施例的示例、非限制性设备100的电路示意图，该设备100可以使用可调谐耦合器和电容器设备来促进量子位之间的量子门。设备100可以包括可以在量子设备中实现的半导体和/或超导设备。例如，设备100可以包括集成的半导体和/或超导电路(例如，量子电路)，其可以被实现在量子设备中，例如，量子硬件、量子处理器、量子计算机、和/或另一量子设备。设备100可以包括半导体和/或超导设备，例如，量子耦合器设备和/或可以在以上定义的这种量子设备中实现的可调谐量子耦合器设备。
31.如在图1中所描绘的示例实施例所示出的，设备100可以包括可调谐耦合器102(在图1中表示为耦合器量子位并且在图2中表示为耦合器量子位1)，该可调谐耦合器可以耦合在第一量子位106a(在图1中表示为q1)和第二量子位106b(在图1中表示为q2)的相同极性(例如，正( )或负(-))的端子104a与104b之间。在图1中描绘的示例实施例中示出的可调谐耦合器102可以包括超导量子干涉设备(squid)118(在此被称为squid118)。在图1中描绘的示例实施例中，squid 118可以包括两个约瑟夫逊结120a、120b(在图1中各自表示为x)和电容器122a。在各种实施例中，squid 118可以用于控制可调谐耦合器102的可调谐性，如在此说明的(例如，通过施加穿过squid 118的磁通量)。在图1中描绘的示例实施例中示出的第一量子位106a和第二量子位106b可以分别包括约瑟夫逊结120c和120d(在图1中各自表示为x)以及电容器122b和122c。
32.如在图1中所描绘的示例实施例所示出的，可调谐耦合器102可以经由在图1中分别直观地表示为电容器108a和电容器108b的电容性耦合，耦合在第一量子位106a和第二量子位106b的相同极性(例如，正( )或负(-))的端子104a与104b之间。可调谐耦合器102可以包括可调谐耦合器，包括但不限于通量可调谐耦合器、可调谐耦合器量子位、通量可调谐耦合器量子位、可调谐量子位、可调谐总线、通量可调谐量子位总线、和/或另一可调谐耦合器。第一量子位106a和/或第二量子位106b可以包括量子位，该量子位包括但不限于：固定频率量子位、可调谐量子位、transmon量子位、固定频率transmon量子位、可调谐transmon量子位、和/或另一量子位。
33.如由在图1中描绘的示例实施例所示出的，设备100可以进一步包括电容器设备110(在图1中表示为旁路电容器并且在图2中表示为旁路电容器1)，该电容器设备可以耦合到第一量子位106a和第二量子位106b的相反极性(例如，正( )和负(-))的端子104a和104c。如在图1中所描绘的示例实施例所示出的，电容器设备110可以包括第一端子112a和第二端子112b，它们可以交叉耦合在第一量子位106a与第二量子位106b之间，其中可调谐耦合器102可以直接耦合在第一量子位106a与第二量子位106b之间。例如，如图1所示，电容器设备110的第一端子112a可以耦合到第一量子位106a的端子104a并且电容器设备110的第二端子112b可以耦合到第二量子位106b的端子104c。电容器设备110可以包括电容器设备，包括但不限于差分电容器(例如，连接transmon量子位的相反电压片(voltage paddle)的电容器)、旁路电容器、和/或另一电容器设备。
34.下文描述了下文参考图2描述的设备200的电容器设备110和/或第二电容器设备210的设计规则，其可根据在此描述的本公开的一个或多个实施例实现。应理解的是，在各
种实施例中，以下参考图2所描述的设备200的可调谐耦合器102和/或第二可调谐耦合器202可以产生以下参照图2所描述的设备200的第一量子位106a与第二量子位106b之间和/或第二量子位106b与第三量子位206之间的交换相互作用(j)，该交换相互作用可以由以下的等式(1)来近似。应当进一步理解的是，在这些实施例中，可以采用下面定义的等式(1)来估计设备100的电容器设备110和/或设备200的第二电容器设备210的一个或多个设计规格。
35.等式(1)
[0036][0037]
其中：
[0038]
g1和g2分别表示第一量子位106a和第二量子位106b与可调谐耦合器102之间的耦合，和/或分别表示第二量子位106b和第三量子位206与下面参照图2描述的设备200的第二可调谐耦合器202之间的耦合；
[0039]
ω1和ω2分别表示第一量子位106a和第二量子位106b的频率(例如，谐振频率)；
[0040]
ωc表示可调谐耦合器102的频率；
[0041]
δ1和δ2分别表示第一量子位106a和第二量子位106b的非谐性，和/或第二量子位106b和下面参考图2描述的设备200的第三量子位206的非谐性。
[0042]
在一些实施例中，可以设置(例如，经由计算机1012、系统存储器1014、处理单元1014、awg、vna等)与电容器设备110和/或下面参考图2描述的设备200的第二电容器设备210相关联的旁路电容，以产生与j
1,1
的符号相反并且在幅值上大于或等于j
1,1
的幅值的量子位到量子位的耦合。例如，在这些实施例中，可基于以下设备参数设置(例如，经由计算机1012、系统存储器1014、处理单元1014、awg、vna等)与电容器设备110和/或以下参考图2描述的设备200的第二电容器设备210相关联的旁路电容：
[0043]
1)量子位δ1和δ2的非谐性(例如，分别为第一量子位106a和第二量子位106b和/或第二量子位106b和下面参考图2描述的设备200的第三量子位206的非谐性)；以及
[0044]
2)量子位与可调谐耦合器之间的耦合g1和g2(例如，分别在第一量子位106a和第二量子位106b与可调谐耦合器102之间的和/或分别在第二量子位106b与第三量子位206与以下参考图2描述的设备200的第二可调谐耦合器202之间的耦合)。
[0045]
在各种实施例中，可调谐耦合器102可以被配置为生成和/或控制第一量子位106a与第二量子位106b之间的第一耦合114(例如，可调谐耦合，图1中未示出)。在各种实施例中，电容器设备110可以被配置为生成和/或提供第二耦合116(例如，电容性耦合，在图1中未示出)，该第二耦合相对于第一量子位106a和第二量子位106b之间的第一耦合114在符号上是相反的，其中第一耦合114可以由如上所述的可调谐耦合器102生成和/或控制。在这些实施例中，电容器设备110可以基于可调谐耦合器102的谐振频率小于第一量子位106a和第二量子位106b两者的谐振频率来生成和/或提供第二耦合116，如下所述。例如，在这些实施例中，电容器设备110可以基于可调谐耦合器102的谐振频率小于第一量子位106a的谐振频率并且小于第二量子位106b的谐振频率来生成和/或提供第二耦合116，如下所述，其中第一量子位106a和第二量子位106b的这种谐振频率可以是相同的或不同的。
[0046]
在示例实施例中，尽管图1中未示出，但设备100、可调谐耦合器102和/或电容器设
备110可耦合到可在设备100外部的脉冲发生器设备。例如，在示例实施例中，设备100、可调谐耦合器102和/或电容器设备110可耦合到脉冲发生器设备，该脉冲发生器设备包括但不限于任意波形发生器(awg)、矢量网络分析器(vna)和/或可向设备100、可调谐耦合器102和/或电容器设备110发送和/或从设备100、可调谐耦合器102和/或电容器设备110接收脉冲(例如，微波脉冲)的另一脉冲发生器设备，其中这种脉冲发生器设备可在设备100的外部。在该示例实施例中，这种脉冲发生器设备(例如，awg、vna等)也可耦合到计算机(例如，以下参考图10描述的计算机1012)，该计算机包括可在其上存储指令(例如，软件、例程、处理线程等)的存储器(例如，以下参考图10描述的系统存储器1016)和可执行可存储在存储器上的这些指令的处理器(例如，以下参考图10描述的处理单元1014)。在该示例实施例中，这种计算机可用于操作和/或控制(例如，经由执行存储在系统存储器1014上的指令的处理单元1014)这种脉冲发生器设备(例如，awg、vna等)，从而使得脉冲发生器设备能够向设备100、可调谐耦合器102和/或电容器设备110发送和/或从设备100、可调谐耦合器102和/或电容器设备110接收脉冲(例如，微波脉冲)。
[0047]
继续以上描述的示例实施例，基于从这种脉冲发生器设备接收脉冲(例如，经由计算机1012、系统存储器1014、处理单元1014等)，可调谐耦合器102可以提供第一量子位106a和第二量子位106b的相同极性(例如，正( )或负(-))的端子104a与104b之间的可调谐耦合(例如，第一耦合114)。在该示例实施例中，基于从这种脉冲发生器设备接收脉冲(例如，经由计算机1012、系统存储器1014、处理单元1014等)，电容器设备110可以提供第一量子位106a和第二量子位106b的相反极性(例如，正( )和负(-))的端子104a和104c之间的电容性耦合(例如，第二耦合116)。在该示例实施例中，基于从这种脉冲发生器设备接收脉冲(例如，经由计算机1012、系统存储器1014、处理单元1014等)，可调谐耦合器102可进一步调谐与可调谐耦合(例如，第一耦合114)相关联的谐振频率，其中，该电容性耦合(例如，第二耦合116)生成当与该可调谐耦合相关联的谐振频率小于第一量子位106a和第二量子位106b两者的谐振频率(例如，小于第一量子位106a的谐振频率并且小于第二量子位106b的谐振频率)时抵消该可调谐耦合的耦合。
[0048]
继续以上描述的示例实施例，基于从这种脉冲发生器设备(例如，经由计算机1012、系统存储器1014、处理单元1014等)接收脉冲，设备100可以促进执行第一量子位106a与第二量子位106b之间的量子门。例如，如下面参考图3所描述的，基于从这种脉冲发生器设备接收脉冲(例如，经由计算机1012、系统存储器1014、处理单元1014等)，可调谐耦合器102可以调谐与可调谐耦合(例如，第一耦合114)相关联的谐振频率，使得它移动得更接近第一量子位106a和第二量子位106b的谐振频率并且增加zz。
[0049]
在各种实施例中，可调谐耦合器102可以被配置为控制(例如，经由计算机1012、系统存储器1014、处理单元1014、awg、vna等)第一耦合114以及电容器设备110可以被配置为提供(例如，经由计算机1012、系统存储器1014、处理单元1014、awg、vna等)第二耦合116以消除第一量子位106a、第二量子位106b和/或相邻量子位106c(图1中未示出)上的相干旋转和/或相干量子位误差(例如，zz误差)。在这些实施例中，这种相邻量子位106c可以包括可以在设备100上在与第一量子位106a和/或第二量子位106b相邻的位置处形成的量子位。在这些实施例中，基于从如上所述的脉冲发生器设备(例如，awg、vna等)接收脉冲(例如，微波脉冲)(例如，经由计算机1012、系统存储器1014、处理单元1014等)，可调谐耦合器102和电
容器设备110可将第一量子位106a从第二量子位106b解耦和/或将相邻量子位106c从第一量子位106a和/或第二量子位106b解耦。在这些实施例中，可调谐耦合器102和电容器设备110可以基于(例如，使用)上述电容性耦合(例如，第二耦合116)将第一量子位106a从第二量子位106b解耦和/或将相邻量子位106c从第一量子位106a和/或第二量子位106b解耦，当与可调谐耦合相关联的谐振频率(例如，与可调谐耦合器102相关联的谐振频率)小于第一量子位106a和第二量子位106b两者的谐振频率(例如，小于第一量子位106a的谐振频率并且小于第二量子位106b的谐振频率)时，该电容性耦合可以抵消可调谐耦合(例如，第一耦合114)。在这些实施例中，基于这种将第一量子位106a从第二量子位106b解耦和/或将相邻量子位106c从第一量子位106a和/或第二量子位106b解耦，可调谐耦合器102和电容器设备110可以由此消除第一量子位106a、第二量子位106b和/或相邻量子位106c上的相干旋转和/或相干量子位误差(例如，zz误差)。在这些实施例中，基于相干旋转和/或相干量子位误差的这种消除，设备100、可调谐耦合器102、和/或电容器设备110可以由此促进：与第一量子位106a、第二量子位106b、和/或相邻量子位106c相关联的减少的量子门误差；包括第一量子位106a和第二量子位106b的量子门的增加的速度；包括设备100(例如，其可以包括量子耦合器设备)的量子处理器的改进的性能；和/或包括设备100的这种量子处理器的改进的保真度。
[0050]
图2示出了根据在此描述的一个或多个实施例的可以使用可调谐耦合器与电容器设备来促进量子位之间的量子门的示例、非限制性设备200的电路示意图。设备200可以包括设备100的示例、非限制性的替代实施例，其中设备200可以包括附加的可调谐耦合器以及附加的电容器设备，其耦合到第二量子位106b上并且进一步耦合到附加量子位上。为了简洁起见，省略相应实施例中采用的相同元件和/或过程的重复描述。
[0051]
如在图2中描绘的示例实施例所示出的，设备200可以包括第二可调谐耦合器202(在图2中表示为耦合器量子位2)，该第二可调谐耦合器可以耦合在第二量子位106b和第三量子位206(在图2中表示为q3)的相同极性(例如，正( )或负(-))的端子204a与204b之间。在图2中描绘的示例实施例中示出的第二可调谐耦合器202可以包括超导量子干涉设备(squid)220(在此称为squid 220)。在图2中描绘的示例实施例中，squid 220可以包括两个约瑟夫逊结222a、222b(在图2中各自表示为x)和电容器224a。在各种实施例中，squid 220可以用来控制第二可调谐耦合器202的可调谐性，如在此描述的(例如，通过施加穿过squid 220的磁通量)。在图2中描绘的示例实施例中示出的第三量子位206可以包括约瑟夫逊结222c(在图2中表示为x)和电容器224b。
[0052]
如由图2中描绘的示例实施例所示出的，第二可调谐耦合器202可以经由在图2中分别直观地表示为电容器208a和电容器208b的电容性耦合而耦合在第二量子位106b和第三量子位206的相同极性(例如，正( )或负(-))的端子204a与204b之间。第二可调谐耦合器202可以包括可调谐耦合器，该可调谐耦合器包括但不限于通量可调谐耦合器、可调谐耦合器量子位、通量可调谐耦合器量子位、可调谐量子位、可调谐总线、通量可调谐量子位总线、和/或另一可调谐耦合器。第三量子位206可以包括量子位，该量子位包括但不限于：固定频率量子位、可调谐量子位、transmon量子位、固定频率transmon量子位、可调谐transmon量子位、和/或另一量子位。
[0053]
如由图2中描绘的示例实施例所示出的，设备200可以进一步包括第二电容器设备
210(在图2中表示为旁路电容器2)，该第二电容器设备可以耦合到第二量子位106b和第三量子位206的相反极性(例如，正( )和负(-))的端子204a和204c。如在图2中描绘的示例实施例所示出的，第二电容器设备210可以包括可以交叉耦合在第二量子位106b与第三量子位206之间的第一端子212a和第二端子212b，其中第二可调谐耦合器202可以直接耦合在第二量子位106b与第三量子位206之间。例如，如图2所示，第二电容器设备210的第一端子212a可以耦合到第二量子位106b的端子204a，并且第二电容器设备210的第二端子212b可以耦合到第三量子位206的端子204c。第二电容器设备210可以包括电容器设备，该电容器设备包括但不限于差分电容器(例如，连接transmon量子位的相反电压片的电容器)、旁路电容器、和/或另一电容器设备。
[0054]
在各种实施例中，第二可调谐耦合器202可以被配置为在第二量子位106b与第三量子位206之间生成和/或控制第三耦合214(例如，第二可调谐耦合，在图2中未示出)。在各种实施例中，第二电容器设备210可以被配置为生成和/或提供第四耦合216(例如，第二电容性耦合，在图2中未示出)，该第四耦合相对于第二量子位106b与第三量子位206之间的第三耦合214在符号上是相反的，其中第三耦合214可以由如上所述的第二可调谐耦合器202生成和/或控制。在这些实施例中，第二电容器设备210可以基于第二可调谐耦合器202的谐振频率小于第二量子位106b和/或第三量子位206两者的谐振频率(例如，小于第二量子位106b的谐振频率并且小于第三量子位206的谐振频率)来生成和/或提供第四耦合216，如下所述。
[0055]
在示例实施例中，虽然图2中未描绘，但是设备200、可调谐耦合器102、电容器设备110、第二可调谐耦合器202和/或第二电容器设备210可耦合到脉冲发生器设备(例如，awg、vna等)，该脉冲发生器设备可在设备200外部并且可向设备200、可调谐耦合器102、电容器设备110、第二可调谐耦合器202和/或第二电容器设备210发送脉冲(例如，微波脉冲)和/或从设备200、可调谐耦合器102、电容器设备110、第二可调谐耦合器202和/或第二电容器设备210接收脉冲(例如，微波脉冲)。在该示例实施例中，这种脉冲发生器设备(例如，awg、vna等)也可耦合到计算机(例如，以下参考图10描述的计算机1012)，该计算机包括可在其上存储指令(例如，软件、例程、处理线程等)的存储器(例如，以下参考图10描述的系统存储器1016)和可执行可存储在存储器上的这些指令的处理器(例如，以下参考图10描述的处理单元1014)。在该示例实施例中，这种计算机可用于操作和/或控制(例如，经由执行存储在系统存储器1014上的指令的处理单元1014)这种脉冲发生器设备(例如，awg、vna等)，从而使得脉冲发生器设备能够向设备200、可调谐耦合器102、电容器设备110、第二可调谐耦合器202和/或第二电容器设备210发送脉冲(例如，微波脉冲)和/或从设备200、可调谐耦合器102、电容器设备110、第二可调谐耦合器202和/或第二电容器设备210接收脉冲(例如，微波脉冲)。
[0056]
继续以上描述的示例实施例，基于从这种脉冲发生器设备接收脉冲(例如，经由计算机1012、系统存储器1014、处理单元1014等)：可调谐耦合器102可以提供第一量子位106a和第二量子位106b的相同极性(例如，正( )或负(-))的端子104a与104b之间的可调谐耦合(例如，第一耦合114)；和/或第二可调谐耦合器202可以提供第二量子位106b和第三量子位206的相同极性(例如，正( )或负(-))的端子204a与204b之间的第二可调谐耦合(例如，第三耦合214)。在该示例实施例中，基于从这种脉冲发生器设备接收脉冲(例如，经由计算机
1012、系统存储器1014、处理单元1014等)：电容器设备110可以提供第一量子位106a和第二量子位106b的相反极性(例如，正( )和负(-))的端子104a和104c之间的电容性耦合(例如，第二耦合116)；和/或第二电容器设备210可以提供第二量子位106b和第三量子位206的相反极性(例如，正( )和负(-))的端子204a与204c之间的第二电容性耦合(例如，第四耦合216)。在该示例实施例中，基于从这种脉冲发生器设备(例如，经由计算机1012、系统存储器1014、处理单元1014等)接收脉冲：可调谐耦合器102可进一步调谐与可调谐耦合(例如，第一耦合114)相关联的谐振频率，其中，该电容性耦合(例如，第二耦合116)生成当与该可调谐耦合相关联的谐振频率小于第一量子位106a和第二量子位106b两者的谐振频率(例如，小于第一量子位106a的谐振频率并且小于第二量子位106b的谐振频率)时抵消该可调谐耦合的耦合；和/或第二可调谐耦合器202可以进一步调谐与该第二可调谐耦合(例如，第三耦合214)相关联的谐振频率，其中该第二电容性耦合(例如，第四耦合216)生成当与该第二可调谐耦合相关联的谐振频率小于第二量子位106b和第三量子位206两者的谐振频率(例如，小于第二量子位106b的谐振频率并且小于第三量子位206的谐振频率)时抵消该第二可调谐耦合的耦合。
[0057]
在各种实施例中，可调谐耦合器102或第二可调谐耦合器202可以被配置为分别控制(例如，经由计算机1012、系统存储器1014、处理单元1014、awg、vna等)第一耦合114或第三耦合214以及电容器设备110或第二电容器设备210可以被配置为分别提供(例如，经由计算机1012、系统存储器1014、处理单元1014、awg、vna等)第二耦合116或第四耦合216以消除第一量子位106a、第二量子位106b、第三量子位206、和/或相邻量子位218(在图2中未示出)上的相干旋转和/或相干量子位误差(例如，zz误差)。在这些实施例中，这种相邻量子位218可以包括可以在设备200上在与第一量子位106a、第二量子位106b、和/或第三量子位206相邻的位置处形成的量子位。
[0058]
在这些实施例中，基于如上所述(例如，经由计算机1012、系统存储器1014、处理单元1014等)从脉冲发生器设备(例如，awg、vna等)接收脉冲(例如，微波脉冲)，可调谐耦合器102和电容器设备110可以：将第一量子位106a从第二量子位106b解耦；和/或将相邻量子位218从第一量子位106a和/或第二量子位106b解耦。在这些实施例中，基于如上所述从这种脉冲发生器设备接收这种脉冲，第二可调谐耦合器202和第二电容器设备210可以：将第二量子位106b从第三量子位206解耦；和/或将相邻量子位218从第二量子位106b和/或第三量子位206解耦。
[0059]
在这些实施例中，基于如上所述从这种脉冲发生器设备接收这种脉冲，可调谐耦合器102和电容器设备110可以基于(例如，使用)上述当与可调谐耦合相关联的谐振频率(例如，与可调谐耦合器102相关联的谐振频率)小于第一量子位106a和第二量子位106b两者的谐振频率(例如，小于第一量子位106a的谐振频率并且小于第二量子位106b的谐振频率时)时抵消可调谐耦合(例如，第一耦合114)的电容性耦合(例如，第二耦合116)将第一量子位106a从第二量子位106b解耦和/或将相邻量子位106c从第一量子位106a和/或第二量子位106b解耦。在这些实施例中，基于如上所述从这种脉冲发生器设备接收这种脉冲，第二可调谐耦合器202和第二电容器设备210可以基于(例如，使用)上述当与第二可调谐耦合相关联的谐振频率(例如，与第二可调谐耦合器202相关联的谐振频率)小于第二量子位106b和第三量子位206两者的谐振频率(例如，小于第二量子位106b的谐振频率并且小于第三量
子位206的谐振频率)时可以抵消第二可调谐耦合(例如，第三耦合214)第二电容性耦合(例如，第四耦合216)将第二量子位106b从第三量子位206解耦和/或将相邻量子位218从第二量子位106b和/或第三量子位206解耦。
[0060]
在这些实施例中，基于这种将第一量子位106a从第二量子位106b解耦、将第二量子位106b从第三量子位206解耦、和/或将相邻量子位218从第二量子位106b和/或第三量子位206解耦，可调谐耦合器102和电容器设备110和/或第二可调谐耦合器202和第二电容器设备210可以由此消除第一量子位106a、第二量子位106b、第三量子位206、和/或相邻量子位218上的相干旋转和/或相干量子位误差(例如，zz误差)。在这些实施例中，基于相干旋转和/或相干量子位误差的这种消除，设备200、可调谐耦合器102、电容器设备110、第二可调谐耦合器202、和/或第二电容器设备210可以由此促进：与第一量子位106a、第二量子位106b、第三量子位206、和/或相邻量子位218相关联的减少的量子门误差；包括第一量子位106a和第二量子位106b或者第二量子位106b和第三量子位206的量子门的增加的速度；包括设备200(例如，其可以包括量子耦合器设备)的量子处理器的改进的性能；和/或包括设备200的这种量子处理器的改进的保真度。
[0061]
在示例实施例中，在设备200的操作期间，为了执行第一量子位106a和第二量子位106b之间的量子门，可调谐耦合器102可以被脉冲开启，同时第二可调谐耦合器202保持在关闭状态。相反，在该示例实施例中，在设备200的操作期间，为了执行第二量子位106b与第三量子位206之间的量子门，第二可调谐耦合器202可以被脉冲开启，同时可调谐耦合器102保持在关闭状态。在设备200可以包括量子位(例如，4个或更多个量子位，图中未示出)的示例、非限制性的替代实施例中，每对量子位(在它们之间可以执行两个量子位量子门)可以具有它们自己的耦合器量子位(例如，可调谐耦合器102或第二可调谐耦合器202)以及旁路电容器(例如，电容器设备110或第二电容器设备210)。在设备200的这个示例、非限制性的替代实施例中，在此描述的本公开的一个或多个实施例(例如，设备100、设备200等)可以被广义化(例如，缩放)以适应一定数量的量子位(例如，4个或更多个)和/或适应不同的拓扑结构(例如，不同的超导电路拓扑结构)。
[0062]
在此描述的和/或在附图中示出的本公开的各种实施例的制造(例如，设备100、200等)可以包括例如光刻和/或化学处理步骤的多步骤序列，这些多步骤序列促进在半导体和/或超导设备(例如，集成电路)中逐步创建基于电子的系统、设备、组件、和/或电路。例如，本文所描述的和/或附图所示的本公开的各实施例(例如，设备100、200等)可通过采用技术来制造在基板上(例如，硅(si)基板等)，这些技术包括但不限于：光刻、微光刻、纳米光刻、纳米压印光刻、光掩模技术、图案化技术、光致抗蚀剂技术(例如，正型光致抗蚀剂、负型光致抗蚀剂、混合型光致抗蚀剂等)、蚀刻技术(例如，反应离子蚀刻(rie)、干法蚀刻、湿法蚀刻、离子束蚀刻、等离子体蚀刻、激光消融等)，蒸发技术、溅射技术、等离子体灰化技术、热处理(例如，快速热退火、炉退火、热氧化等)、化学气相沉积(cvd)、原子层沉积(ald)、物理气相沉积(pvd)、分子束外延(mbe)、电化学沉积(ecd)、化学机械平坦化(cmp)、背磨技术和/或用于制造集成电路的另一种技术。
[0063]
可以使用各种材料制造在本文中描述和/或在附图中示出的本公开的各种实施例(例如，设备100、200等)。例如，在此描述的和/或在附图中示出的本公开的各种实施例(例如，设备100、200等)可以使用一种或多种不同材料类别的材料制造，这些材料包括但不限
于：导电材料、半导体材料、超导材料、介电材料、聚合物材料、有机材料、无机材料、非导电材料、和/或可以与以上所描述的用于制造集成电路的技术中的一种或多种技术一起使用的另一种材料。
[0064]
图3示出了根据在此描述的一个或多个实施例的可以使用可调谐耦合器与电容器设备来促进量子位之间的量子门的示例、非限制性图300。为了简洁起见，省略相应实施例中采用的相同元件和/或过程的重复描述。
[0065]
图300可以包括从实现本文所描述的主题的一个或多个实施例中产生的结果数据。例如，图300可以包括从根据在此描述的本公开的一个或多个实施例(例如，下文分别参考图5和图6描述的计算机实现的方法500和/或600)实现(例如，模拟、量化等)设备100产生的结果数据。在该示例中，如图3所示，图300可以包括从实现设备100产生的结果数据的三维(3d)图，其可以被绘制为：在y轴(例如，图300的垂直轴)上以兆赫(mhz)表示的量子位失谐；在x轴(例如，图300的水平轴)上的可调谐耦合器102的频率(在图3中表示为总线频率)，其中可调谐耦合器102的频率可以通过穿过设备100的squid 118的磁通量来控制并且以千兆赫(ghz)表示；以及zz相互作用频率，由z轴(例如，延伸到页面内外的图300的轴)中变化的灰色阴影表示，对应于范围从1khz到1mhz的频率，如图3中描绘的zz图例所示。
[0066]
在示例实施例中，为了产生图300，可以使用以下参数来量化设备100：
[0067]
第一量子位106a的频率＝5ghz；
[0068]
第二量子位106b的频率＝5ghz 失谐；
[0069]
第一量子位106a、第二量子位106b与可调谐耦合器102之间的耦合＝60兆赫mhz；以及
[0070]
第一量子位106a与第二量子位106b之间的直接耦合＝-2mhz。
[0071]
在示例实施例中，为了产生图300，可以使用以上定义的参数来量化设备100，其中，可以改变可调谐耦合器102的频率和失谐。在该示例实施例中，第一量子位106a和第二量子位106b之间的zz相互作用可以基于可调谐耦合器102的这种频率和失谐的变化来计算。在该示例实施例中，如图3描绘的图300所示，可调谐耦合器102频率＝3.5ghz附近的区域302是其中zz相互作用相对较小的区域，其可表示可调谐耦合器102在其处关闭的操作点。在该示例实施例中，为了在第一量子位106a和第二量子位106b之间形成两个量子位门，可调谐耦合器102的频率可以被增加到相对大的值(例如，5ghz)。例如，在该示例实施例中，可调谐耦合器102的频率可以通过施加穿过squid 118的磁通量(例如，通过经由计算机1012、系统存储器1014、处理单元1014、awg、vna等提供脉冲，如上文参照图1所描述)来控制(例如，增加、减小等)。
[0072]
图300的示例、非限制性替代实施例可包括延伸通过图300的平面的二维表示，其中这种平面可沿图3中描绘的线304定义。例如，以下描述并在图4中示出的图400可包括图300的这种示例、非限制性替代实施例，其中，图400可包括延伸穿过图300的可沿图3中描绘的线304限定的这种平面的二维侧视图。
[0073]
图4示出了根据在此描述的一个或多个实施例的可以使用可调谐耦合器与电容器设备来促进量子位之间的量子门的示例、非限制性信息400。为了简洁起见，省略相应实施例中采用的相同元件和/或过程的重复描述。
[0074]
如上所述，图400可包括图300的示例、非限制性替代实施例，其中，图400可包括沿
着图3中所示的线304限定的延伸穿过图300的平面的二维侧视图。如在图4中所描绘的示例实施例中所示出的，图400示出了对于给定的设备参数集合(例如，以上参照图3定义的设备参数)的第一量子位106a与第二量子位106b之间的zz相互作用强度。在该示例实施例中，这种zz相互作用强度值被绘制在图400的y轴(例如，垂直轴)上并且对应于沿着图400的x轴(例如，水平轴)绘制的可调谐耦合器102的各种通量脉冲值(表示为f总线(ghz))。在图4所示的示例实施例中，图400可具有对应的时间图402，其示出了当实现以下描述的量子门序列时可施加至设备100(例如，可调谐耦合器102、电容器设备110等)的每个通量脉冲的持续时间。
[0075]
量子门序列
[0076]
如上文参考图3所描述，设备100可以通过向可调谐耦合器102提供脉冲来实现(例如，量化、模拟等)，该脉冲可以开启和关闭zz相互作用，并且从这种实施方式获得的结果数据可以绘制为图3和4中所示的图300、图400和/或时间图402。在图4中示出的图400和时间图402的示例实施例中，量子门序列的第一步骤(例如，在第一量子位106a与第二量子位106b之间)由图表400和时间图402中的数字1表示。在该示例实施例中，在这种量子门序列的步骤1处，可调谐耦合器102(例如，其可以包括可调谐总线)的频率(例如，谐振频率)可以被设置为使得zz相互作用是可忽略的(例如，通量脉冲为3.75ghz，对应的zz相互作用强度大约为10-5
mhz)。在该示例实施例中，这种量子门序列的第二步骤由图400和时间图402中的数字2表示。在该示例实施例中，在这种量子门序列的步骤2，可调谐耦合器102的频率(例如，谐振频率)可以用通量脉冲(例如，4.50ghz)调谐，以便开启第一量子位106a和第二量子位106b之间的zz相互作用。在该示例实施例中，这种量子门序列的第三步骤在图400和时间图402中由数字3表示。在该示例实施例中，在这种量子门序列的步骤3，在通量脉冲结束之后，可调谐耦合器102的频率(例如，谐振频率)被返回到关闭位置并且第一量子位106a和第二量子位106b之间的zz相互作用再次是可忽略的。
[0077]
在此描述的本公开的各种实施例(例如，设备100、设备200等)可与不同技术相关联。例如，在此描述的本公开的各种实施例(例如，设备100、设备200等)可以与量子计算技术、量子门技术、量子耦合器技术、量子硬件和/或软件技术、量子电路技术、超导电路技术、机器学习技术、人工智能技术、云计算技术、和/或其他技术相关联。
[0078]
在此描述的本公开的各种实施例(例如，设备100、设备200等)可提供对与上文所标识的各种技术相关联的系统、设备、组件、操作步骤和/或处理步骤的技术改进。例如，在此描述的本公开的各种实施例(例如，设备100、设备200等)可以提供第一量子位(例如，第一量子位106a)和第二量子位(例如，第二量子位106b)的相同极性的端子之间的可调谐耦合；提供该第一量子位与该第二量子位的相反极性的端子之间的电容性耦合；和/或调谐与该可调谐耦合相关联的谐振频率，其中该电容性耦合生成当与该可调谐耦合相关联的谐振频率小于该第一量子位与该第二量子位两者的谐振频率时抵消该可调谐耦合的耦合。在这个示例中，基于该可调谐耦合的这种抵消(例如，归零、偏移、求反等)，在此描述的本公开的各种实施例(例如，设备100、设备200等)可以由此消除第一量子位、第二量子位、和/或相邻量子位(例如，相邻量子位106c)上的在量子计算期间引起门误差的相干旋转和/或相干的量子位误差。在该示例中，基于该第一量子位、该第二量子位、和/或该相邻量子位上的相干旋转和/或相干量子位误差的这种消除，在此描述的本公开的各种实施例(例如，设备100、
设备200等)可以由此促进：与该第一量子位、该第二量子位、和/或该相邻量子位相关联的减少的量子门误差；包括该第一量子位和该第二量子位的量子门的增加的速度；量子处理器(例如，包括设备100或设备200的量子处理器)的改进的性能；和/或该量子处理器的改进的保真度。
[0079]
在此描述的本公开的各种实施例(例如，设备100、设备200等)可以提供对处理单元(例如，包括设备100或设备200的量子处理器、处理单元1014等)的技术改进，该处理单元与可以与在此描述的本公开的各种实施例(例如，设备100、设备200等)中的一个或多个相关联的经典计算设备和/或量子计算设备(例如，量子处理器、量子硬件、超导电路等)相关联。例如，通过抵消(例如，归零、偏移、求反等)该可调谐耦合并且消除该第一量子位、该第二量子位、和/或该相邻量子位上的相干旋转和/或相干量子位误差(如以上所描述的)，在此描述的本公开的各种实施例中的一个或多个(例如，设备100、设备200等)可以由此促进：与该第一量子位、该第二量子位、和/或该相邻量子位相关联的减少的量子门误差；和/或包括该第一量子位和该第二量子位的量子门的增加的速度。在该示例中，通过减少这种量子门误差和/或增加这种量子门的速度，在此描述的本公开的各种实施例中的一个或多个(例如，设备100、设备200等)可以促进：量子处理器(例如，包括设备100或设备200和执行该量子门的量子处理器)的改进的性能；和/或这种量子处理器的改进的保真度。
[0080]
基于如上所描述的可调谐耦合的这种抵消和该第一量子位、该第二量子位、和/或该相邻量子位上的相干旋转和/或相干量子位误差的消除，在此描述的本公开的各种实施例(例如，设备100、设备200等)的实际应用是它们可以在量子设备(例如，量子处理器、量子计算机等)中实现以更快和更高效地以改进的保真度计算各种领域(例如，金融、化学、医学等)中的复杂性范围内的各种问题(例如，估计问题、优化问题等)的一个或多个解决方案(例如，启发式等)。例如，基于如上所述的可调谐耦合的这种抵消和该第一量子位、该第二量子位、和/或该相邻量子位上的相干旋转和/或相干量子位误差的消除，在此描述的本公开的各种实施例中的一个或多个(例如，设备100、设备200等)的实际应用是它们可以在例如量子处理器(例如，包括设备100或设备200的量子处理器)中实现以计算针对化学、医学和/或金融领域中优化问题的一个或多个解决方案(例如，启发式等)，其中这种解决方案可用于设计例如新的化合物、新的药物、和/或新的期权定价系统和/或方法。
[0081]
应理解的是，在此所描述的本公开的各种实施例(例如，设备100、设备200等)提供了一种由相对新的量子计算技术驱动的新方法。例如，在此描述的本公开的各种实施例(例如，设备100、设备200等)提供了一种新的方法来消除在量子计算期间导致门误差的旁观者量子位(例如，第一量子位106a、第二量子位106b、和/或相邻量子位106c)上发生的无意的相干旋转和/或相干量子位误差。在该示例中，这种消除这种无意的相干旋转和/或相干量子位误差的新方法可以使用包括在此所描述的本公开的各种实施例中的一个或多个(例如，设备100、设备200等)的量子处理器以改进的保真度实现更快和更高效的量子计算。
[0082]
在此描述的本公开的各种实施例(例如，设备100、设备200等)可以采用硬件或软件来解决本质上高度技术性、不抽象并且不能由人作为一组精神行为来执行的问题。在一些实施例中，在此描述的过程的一个或多个可以由一个或多个专用计算机(例如，专用处理单元、专用经典计算机、专用量子计算机等)执行以执行与以上标识的各种技术相关的限定任务。可以采用在此描述的本公开的各种实施例(例如，设备100、设备200等)来解决由于上
述技术的进步、量子计算系统、云计算系统、计算机架构和/或另一种技术的使用而出现的新问题。
[0083]
应当理解，在此描述的本公开的各种实施例(例如，设备100、设备200等)可以利用不能在人类头脑中复制或不能由人执行的电组件、机械组件和电路的各种组合，因为可由在此描述的本公开的各种实施例(例如，设备100、设备200等)执行的各种操作是大于人类头脑的能力的操作。例如，在某个时间段内由在此描述的本公开的各种实施例(例如，设备100、设备200等)处理的数据量、处理这种数据的速度或者处理的数据的类型可以大于、快于或者不同于在相同时间段内可以由人类头脑处理的量、速度或者数据类型。
[0084]
根据若干实施例，在此描述的本公开的各种实施例(例如，设备100、设备200等)还可朝向执行一个或多个其他功能(例如，完全通电、完全执行等)而完全操作，同时还执行在此描述的各种操作。应当理解，这种同时的多操作执行超出了人类头脑的能力。还应当理解，在此所描述的本公开的各种实施例(例如，设备100、设备200等)可包括不可能由实体(诸如人类用户)手动获得的信息。例如，设备100和/或设备200中包括的信息的类型、量和/或种类可以比由人类用户手动获得的信息更复杂。
[0085]
图5示出了根据在此描述的一个或多个实施例的示例、非限制性计算机实现的方法500的流程图，该方法可以使用可调谐耦合器和电容器设备来促进量子位之间的量子门。为了简洁起见，省略相应实施例中采用的相同元件和/或过程的重复描述。
[0086]
在502，计算机实现的方法500可以包括通过操作地耦合到处理器(例如，处理单元1014等)的系统(例如，包括耦合到awg和/或vna的计算机1012的系统，该计算机1012可以进一步耦合到设备100、可调谐耦合器102和/或电容器设备110)提供第一量子位和第二量子位(例如，第一量子位106a和第二量子位106b)的相同极性(例如，正( )或负(-))的端子(例如，端子104a和104b)之间的可调谐耦合(例如，第一耦合114)。
[0087]
在504处，计算机实现的方法500可以包括通过该系统(例如，耦合到awg和/或vna并且进一步耦合到设备100、可调谐耦合器102和/或电容器设备110的计算机1012)提供第一量子位和第二量子位的相反极性(例如，正( )和负(-))的端子(例如，端子104a和104c)之间的电容性耦合(例如，第二耦合116)。
[0088]
在506处，计算机实现的方法500可以包括通过该系统(例如，耦合到awg和/或vna并且进一步耦合到设备100、可调谐耦合器102和/或电容器设备110的计算机1012)调谐与该可调谐耦合相关联的谐振频率，其中该电容性耦合生成当与该可调谐耦合相关联的谐振频率小于该第一量子位和该第二量子位两者的谐振频率(例如，小于第一量子位106a的谐振频率并且小于第二量子位106b的谐振频率)时抵消该可调谐耦合的耦合。
[0089]
图6示出了根据在此描述的一个或多个实施例的示例、非限制性计算机实现的方法600的流程图，该方法可以使用可调谐耦合器和电容器设备来促进量子位之间的量子门。为了简洁起见，省略相应实施例中采用的相同元件和/或过程的重复描述。
[0090]
在602，计算机实现的方法600可以包括通过操作地耦合到处理器(例如，处理单元1014等)的系统(例如，包括耦合到awg和/或vna的计算机1012的系统，该计算机1012可以进一步耦合到设备100、可调谐耦合器102和/或电容器设备110)提供第一量子位和第二量子位(例如，第一量子位106a和第二量子位106b)的相同极性(例如，正( )或负(-))的端子(例如，端子104a和104b)之间的可调谐耦合(例如，第一耦合114)。
[0091]
在604处，计算机实现的方法600可以包括通过该系统(例如，耦合到awg和/或vna并且进一步耦合到设备100、可调谐耦合器102和/或电容器设备110的计算机1012)提供第一量子位和第二量子位的相反极性(例如，正( )和负(-))的端子(例如，端子104a和104c)之间的电容性耦合(例如，第二耦合116)。
[0092]
在606处，计算机实现的方法600可以包括通过该系统(例如，耦合到awg和/或vna并且进一步耦合到设备100、可调谐耦合器102和/或电容器设备110的计算机1012)调谐与该可调谐耦合相关联的谐振频率，其中该电容性耦合生成当与该可调谐耦合相关联的谐振频率小于该第一量子位和该第二量子位两者的谐振频率(例如，小于第一量子位106a的谐振频率并且小于第二量子位106b的谐振频率)时抵消该可调谐耦合的耦合。
[0093]
在608处，计算机实现的方法600可以包括通过该系统(例如，耦合到awg和/或vna并且进一步耦合到设备100、可调谐耦合器102和/或电容器设备110的计算机1012)基于当与该可调谐耦合相关联的谐振频率小于该第一量子位和该第二量子位两者的谐振频率(例如，小于第一量子位106a的谐振频率并且小于第二量子位106b的谐振频率)时抵消该可调谐耦合的耦合来将该第一量子位从该第二量子位解耦。
[0094]
在610处，计算机实现的方法600可以包括通过该系统(例如，耦合到awg和/或vna并且进一步耦合到设备100、可调谐耦合器102和/或电容器设备110的计算机1012)基于当与该可调谐耦合相关联的谐振频率小于该第一量子位和该第二量子位两者的谐振频率时抵消该可调谐耦合的耦合来消除在该第一量子位或该第二量子位中的至少一个上的相干旋转，由此促进以下各项中的至少一项：与该第一量子位或该第二量子位中的至少一个相关联的减少的量子门误差；包括该第一量子位和该第二量子位的量子门的增加的速度；量子处理器(例如，包括设备100的量子处理器，该设备可以包括量子耦合器设备)的改进的性能；或该量子处理器的改进的保真度。
[0095]
图7示出了根据在此描述的一个或多个实施例的示例、非限制性计算机实现的方法700的流程图，该方法可以使用可调谐耦合器和电容器设备来促进量子位之间的量子门。为了简洁起见，省略相应实施例中采用的相同元件和/或过程的重复描述。
[0096]
在702处，计算机实现的方法700可以包括通过操作地耦合到处理器(例如，处理单元1014)的系统(例如，包括耦合到awg和/或vna的计算机1012的系统，该计算机1012可进一步耦合到设备100、可调谐耦合器102和/或电容器设备110)提供第一量子位和第二量子位(例如，第一量子位106a和第二量子位106b)的相同极性(例如，正( )或负(-))的端子(例如，端子104a和104b)之间的第一可调谐耦合(例如，第一耦合114)，以及第二量子位与第三量子位(例如，第三量子位206)的相同极性(例如，正( )或负(-))的端子(例如，端子204a和204b)之间的第二可调谐耦合(例如，第三耦合214)。
[0097]
在704，计算机实现的方法700可以包括通过该系统(例如，耦合到awg和/或vna并且进一步耦合到设备100、可调谐耦合器102和/或电容器设备110的计算机1012)提供该第一量子位与该第二量子位的相反极性(例如，正( )和负(-))的端子(例如，端子104a和104c)之间的第一电容性耦合(例如，第二耦合116)，以及该第二量子位和该第三量子位的相反极性(例如，正( )和负(-))的端子(例如，端子204a和204c)之间的第二电容性耦合(例如，第四耦合216)。
[0098]
在706处，计算机实现的方法700可以包括通过该系统(例如，耦合到awg和/或vna
并且进一步耦合到设备100、可调谐耦合器102和/或电容器设备110的计算机1012)调谐与该第一可调谐耦合相关联的第一谐振频率以及与该第二可调谐耦合相关联的第二谐振频率，其中该第一电容性耦合包括当该第一谐振频率小于该第一量子位和该第二量子位两者的第三谐振频率(例如，小于第一量子位106a的谐振频率并且小于第二量子位106b的谐振频率)时抵消该第一可调谐耦合的第一耦合，并且其中该第二电容性耦合包括当该第二谐振频率小于该第二量子位和该第三量子位两者的第四谐振频率(例如，小于第二量子位106b的谐振频率并且小于第三量子位206的谐振频率)时抵消该第二可调谐耦合的第二耦合。
[0099]
图8示出了根据在此描述的一个或多个实施例的示例、非限制性计算机实现的方法800的流程图，该方法可以使用可调谐耦合器和电容器设备来促进量子位之间的量子门。为了简洁起见，省略相应实施例中采用的相同元件和/或过程的重复描述。
[0100]
在802处，计算机实现的方法800可以包括通过操作地耦合到处理器(例如，处理单元1014)的系统(例如，包括耦合到awg和/或vna的计算机1012的系统，该计算机1012可进一步耦合到设备100、可调谐耦合器102和/或电容器设备110)提供第一量子位和第二量子位(例如，第一量子位106a和第二量子位106b)的相同极性(例如，正( )或负(-))的端子(例如，端子104a和104b)之间的第一可调谐耦合(例如，第一耦合114)，以及第二量子位与第三量子位(例如，第三量子位206)的相同极性(例如，正( )或负(-))的端子(例如，端子204a和204b)之间的第二可调谐耦合(例如，第三耦合214)。
[0101]
在804处，计算机实现的方法800可以包括通过该系统(例如，耦合到awg和/或vna并且进一步耦合到设备100、可调谐耦合器102和/或电容器设备110的计算机1012)提供该第一量子位与该第二量子位的相反极性(例如，正( )和负(-))的端子(例如，端子104a和104c)之间的第一电容性耦合(例如，第二耦合116)，以及该第二量子位和该第三量子位的相反极性(例如，正( )和负(-))的端子(例如，端子204a和204c)之间的第二电容性耦合(例如，第四耦合216)。
[0102]
在806处，计算机实现的方法800可以包括通过该系统(例如，耦合到awg和/或vna并且进一步耦合到设备100、可调谐耦合器102和/或电容器设备110的计算机1012)调谐与该第一可调谐耦合相关联的第一谐振频率以及与该第二可调谐耦合相关联的第二谐振频率，其中该第一电容性耦合包括当该第一谐振频率小于该第一量子位和该第二量子位两者的第三谐振频率(例如，小于第一量子位106a的谐振频率并且小于第二量子位106b的谐振频率)时抵消该第一可调谐耦合的第一耦合，并且其中该第二电容性耦合包括当该第二谐振频率小于该第二量子位和该第三量子位两者的第四谐振频率(例如，小于第二量子位106b的谐振频率并且小于第三量子位206的谐振频率)时抵消该第二可调谐耦合的第二耦合。
[0103]
在808处，计算机实现的方法800可以包括通过该系统(例如，耦合到awg和/或vna并且进一步耦合到设备100、可调谐耦合器102和/或电容器设备110的计算机1012)分别基于该第一可调谐耦合或该第二可调谐耦合中的至少一个进行以下中的至少一个：将该第一量子位从该第二量子位解耦，或将该第二量子位从该第三量子位解耦，其中该第一量子位、该第二量子位或该第三量子位中的至少一个包括固定频率量子位、可调谐量子位、transmon量子位、固定频率transmon量子位或可调谐transmon量子位中的至少一个。
[0104]
在810处，计算机实现的方法800可以包括通过该系统(例如，耦合到awg和/或vna并且进一步耦合到设备100、可调谐耦合器102和/或电容器设备110的计算机1012)基于该第一可调谐耦合或该第二可调谐耦合中的至少一个消除该第一量子位、该第二量子位或该第三量子位中的至少一个上的相干旋转，由此促进以下各项中的至少一项：与该第一量子位、该第二量子位或该第三量子位中的至少一个相关联的减少的量子门误差；包括该第一量子位和该第二量子位或者该第二量子位和该第三量子位的量子门的增加的速度；量子处理器(例如，包括设备200的量子处理器，该设备可以包括量子耦合器设备)的改进的性能；或该量子处理器的改进的保真度。
[0105]
图9示出了根据在此所描述的一个或多个实施例的示例、非限制性计算机实现的方法900的流程图，该方法可以使用可调谐耦合器以及电容器设备来促进量子位之间的量子门。为了简洁起见，省略相应实施例中采用的相同元件和/或过程的重复描述。
[0106]
在902处，计算机实现的方法900可以包括提供(例如，经由包括耦合到awg和/或vna的计算机1012的系统，该计算机1012可以进一步耦合到设备100、可调谐耦合器102、和/或电容器设备110)第一量子位和第二量子位(例如，第一量子位106a和第二量子位106b)的相同极性(例如，正( )或负(-))的端子(例如，端子104a和104b)之间的可调谐耦合(例如，第一耦合114)。
[0107]
在904处，计算机实现的方法900可以包括提供(例如，经由包括耦合到awg和/或vna的计算机1012的系统，该计算机1012可以进一步耦合到设备100、可调谐耦合器102、和/或电容器设备110)该第一量子位与该第二量子位的相反极性(例如，正( )和负(-))的端子(例如，端子104a和104c)之间电容性耦合(例如，第二耦合116)。
[0108]
在906处，计算机实现的方法900可以包括调谐(例如，经由包括耦合到awg和/或vna的计算机1012的系统，该计算机1012可进一步耦合到设备100、可调谐耦合器102和/或电容器设备110)与该可调谐耦合相关联的谐振频率(例如，与可由可调谐耦合器102生成和/或控制的第一耦合114相关联的谐振频率)。例如，参考上述和图1、图3和图4所示的示例实施例，磁通量可被提供给(例如，经由包括耦合到awg和/或vna的计算机1012的系统，该计算机1012可进一步耦合到设备100、可调谐耦合器102和/或电容器设备110)可调谐耦合器102，该磁通量可实现可调谐耦合器102的谐振频率的调谐，使得其高于、处于或者低于第一量子位106a和第二量子位106b两者的谐振频率(例如，高于、处于或者低于第一量子位106a的谐振频率以及高于、处于或者低于第二量子位106b的谐振频率)。
[0109]
在908处，计算机实现的方法900可以包括确定(例如，经由包括耦合到awg和/或vna的计算机1012的系统，该计算机1012可进一步耦合到设备100、可调谐耦合器102和/或电容器设备110)该第一量子位和该第二量子位之间的zz相互作用是否开启。例如，参照以上描述并且在图1、图3和图4中示出的示例实施例，与可调谐耦合器102相关联的谐振频率是高于还是低于第一量子位106a和第二量子位106b两者的谐振频率可以对应于第一量子位106a与第二量子位106b之间的zz相互作用的强度(例如，高于
–
对应于zz开启；低于
–
对应于zz关闭)。因此，在这些示例实施例中，关于zz相互作用是否被开启的确定可以使用图300、图400和/或时间图402来执行。在这些示例实施例中，当可调谐耦合器102的谐振频率高于第一量子位106a和第二量子位106b两者的谐振频率时(例如，高于第一量子位106a的谐振频率并且高于第二量子位106b的谐振频率)，电容性耦合(例如，第二耦合116)不抵消
(例如，不为零、取反、偏移等)可调谐耦合(例如，第一耦合114)以及第一量子位106a和第二量子位106b之间的zz相互作用可以通过将增加的通量脉冲施加到可以在其处在第一量子位106a和第二量子位106b之间执行量子门的点来增加(例如，如图4中的图400所示，在4.50ghz的通量脉冲处，对应的zz相互作用强度是大约10-.05
mhz)。
[0110]
如果在908处确定该第一量子位与该第二量子位之间的zz相互作用被开启，则在910处，计算机实现的方法900可以包括执行(例如，经由包括耦合到awg和/或vna的计算机1012的系统，该计算机1012可以进一步耦合到设备100、可调谐耦合器102、和/或电容器设备110)该第一量子位与该第二量子位之间的量子门。例如，参照以上描述并且在图1、图3、和图4中示出的示例实施例，当可调谐耦合器102的谐振频率被调谐到高于第一量子位106a和第二量子位106b两者的谐振频率的点(例如，高于第一量子位106a的谐振频率并且高于第二量子位106b的谐振频率，例如，如图4中的图400所示出的，在4.50ghz的通量脉冲处)时，第一量子位106a与第二量子位106b之间的zz相互作用的对应强度可以实现第一量子位106a与第二量子位106b之间的量子门的性能。
[0111]
在912处，计算机实现的方法900可以包括调谐(例如，经由包括耦合到awg和/或vna的计算机1012的系统，该计算机1012可进一步耦合到设备100、可调谐耦合器102和/或电容器设备110)与该可调谐耦合相关联的谐振频率以关闭该第一量子位与该第二量子位之间的zz相互作用。例如，在以上描述并且在图1、图3和图4中示出的示例实施例中，当可调谐耦合器102的谐振频率低于第一量子位106a和第二量子位106b两者的谐振频率时(例如，低于第一量子位106a的谐振频率并且低于第二量子位106b的谐振频率)，电容性耦合(例如，第二耦合116)可以抵消(例如，归零、求反、偏移等)可调谐耦合(例如，第一耦合114)，在该点处，第一量子位106a和第二量子位106b之间的zz相互作用是可忽略的，因此，zz相互作用被有效地关闭(例如，如图4中的图400所示，在3.75ghz的通量脉冲处，对应的zz相互作用强度大约为10-5
mhz)。
[0112]
如果在908确定在该第一量子位与该第二量子位之间的zz相互作用未被开启，计算机实现的方法900可以包括返回到操作906来调谐与该可调谐耦合相关联的谐振频率。在各种实施例中，计算机实现的方法900的操作906和908可以被重复直到该第一量子位与该第二量子位之间的zz相互作用被开启。在这些实施例中，基于重复操作906和908直到该第一量子位与该第二量子位之间的zz相互作用被开启，计算机实现的方法900可以进行到操作910和912。
[0113]
为了提供用于所公开的主题的各方面的上下文，图10以及以下讨论旨在提供对其中可实现所公开的主题的各方面的合适环境的一般描述。图10示出了可以促进本文所描述的一个或多个实施例的示例、非限制性操作环境的框图。例如，如下所述，操作环境1000可以用于实现以上参照图1和图2所描述的示例、非限制性多步骤制造序列，该多步骤制造序列可以被实现以制造根据本文中所描述的本公开的一个或多个实施例的设备100和/或设备200。在另一个示例中，如下所述，操作环境1000可用于实现以上参考图5-图9描述的示例、非限制性计算机实现的方法500、600、700、800和/或900中的一个或多个。为了简洁起见，省略对在此描述的其他实施例中采用的相同元件和/或过程的重复描述。
[0114]
可以通过计算系统(例如，图10中所示出的和以下所描述的操作环境1000)和/或计算设备(例如，图10中所示出的和以下所描述的计算机1012)来实现以上参照图1和图2所
描述的可以被实现以制造设备100和/或设备200的示例、非限制性多步骤制造序列。在非限制性示例实施例中，这种计算系统(例如，操作环境1000)和/或这种计算设备(例如，计算机1012)可以包括一个或多个处理器以及一个或多个存储器设备，该一个或多个存储器设备可以在其上存储可执行指令，该可执行指令当由该一个或多个处理器执行时可以促进上文参照图1和图2所描述的示例、非限制性多步骤制造序列的性能。作为非限制性示例，该一个或多个处理器可以通过引导和/或控制可操作以执行半导体和/或超导体设备制造的一个或多个系统和/或装备来促进以上参照图1和图2所描述的示例、非限制性多步骤制造序列的性能。
[0115]
在另一个示例中，上面参考图5-图9描述的示例、非限制性计算机实现的方法500、600、700、800和/或900中的一个或多个也可以由操作环境1000实现(例如，执行)。作为非限制性示例，这种计算设备(例如，计算机1012)的一个或多个处理器可以通过引导和/或控制可操作以执行这种计算机实现的方法的操作和/或例程的一个或多个系统和/或装备(例如，awg、vna等)来促进以上参考图5-图9描述的示例、非限制性计算机实现的方法500、600、700、800和/或900中的一个或多个的性能。
[0116]
为了说明的简单性，将计算机实现的方法描绘和描述为一系列动作。应该理解和认识到，本创新不受所示出的动作和/或动作的顺序的限制，例如动作可以按不同的顺序发生和/或同时发生，并且与在此未呈现和描述的其他动作一起发生。此外，并非所有示出的动作都是实现根据所公开的主题的计算机实现的方法所必需的。此外，本领域技术人员将理解和领会，计算机实现的方法可替代地经由状态图或事件被表示为一系列相互关联的状态。此外，还应当理解，下文和本说明书通篇所公开的计算机实现的方法能够被存储在制品上以促进将这种计算机实现的方法传送和转移到计算机。如本文中所使用的，术语制品旨在涵盖可从任何计算机可读设备或存储介质访问的计算机程序。
[0117]
参考图10，用于实现本公开的各个方面的合适的操作环境1000还可包括计算机1012。计算机1012还可以包括处理单元1014、系统存储器1016和系统总线1018。系统总线1018将包括但不限于系统存储器1016的系统组件耦合到处理单元1014。处理单元1014可以是各种可用处理器中的任何处理器。双微处理器和其他多处理器架构也可以被用作处理单元1014。系统总线1018可以是若干类型的总线结构中的任何一种，包括存储器总线或存储器控制器、外围总线或外部总线、和/或使用任何各种可用总线架构的局部总线，包括但不限于工业标准架构(isa)、微通道架构(msa)、扩展isa(eisa)、智能驱动电子设备(ide)、vesa局部总线(vlb)、外围组件互连(pci)、卡总线、通用串行总线(usb)、高级图形端口(agp)、火线(ieee1394)、和小型计算机系统接口(scsi)。
[0118]
系统存储器1016还可包括易失性存储器1020和非易失性存储器1022。基本输入/输出系统(bios)被存储在非易失性存储器1022中，该基本输入/输出系统包含用于诸如在启动期间在计算机1012内的元件之间传输信息的基本例程。计算机1012还可以包括可移除/不可移除、易失性/非易失性计算机存储介质。图10示出了例如盘储存装置1024。盘储存装置1024还可包括但不限于类似磁盘驱动器、软盘驱动器、磁带驱动器、jaz驱动器、zip驱动器、ls-100驱动器、闪存卡或记忆棒的设备。盘储存装置1024也可以包括单独的或与其他存储介质组合的存储介质。为了便于盘储存装置1024连接至系统总线1018，通常使用可移除或不可移除接口，诸如接口1026。图10还描述了用作用户与在合适操作环境1000中描述
的基本计算机资源之间的中介的软件。这种软件还可以包括例如操作系统1028。可以存储在盘储存装置1024上的操作系统1028用于控制和分配计算机1012的资源。
[0119]
系统应用1030利用由操作系统1028通过例如存储在系统存储器1016或盘储存装置1024上的程序模块1032和程序数据1034对资源的管理。应当理解，本公开可用各种操作系统或操作系统的组合来实现。用户通过输入设备1036将命令或信息输入到计算机1012中。输入设备1036包括但不限于：诸如鼠标、跟踪球、指示笔、触摸板之类的定点设备、键盘、麦克风、操纵杆、游戏手柄、圆盘式卫星天线、扫描仪、tv调谐器卡、数码相机、数码摄像机、网络相机。这些和其他输入设备经由接口端口1038通过系统总线1018连接到处理单元1014。接口端口1038包括例如串行端口、并行端口、游戏端口和通用串行总线(usb)。输出设备1040使用与输入设备1036相同类型的端口中的一些。由此，例如，usb端口可以用于向计算机1012提供输入，以及从计算机1012向输出设备1040输出信息。提供输出适配器1042是为了说明存在一些输出设备1040，如监视器、扬声器和打印机，以及其他需要特殊适配器的输出设备1040。作为说明而非限制，输出适配器1042包括提供输出设备1040和系统总线1018之间的连接手段的视频卡和声卡。应注意，其他设备和/或设备的系统提供输入和输出能力两者，例如远程计算机1044。
[0120]
计算机1012可以使用到一个或多个远程计算机(诸如远程计算机1044)的逻辑连接在联网环境中操作。远程计算机1044可以是计算机、服务器、路由器、网络pc、工作站、基于微处理器的电器、对等设备或其他公共网络节点等，并且通常还可以包括相对于计算机1012所描述的许多或所有元件。为了简洁的目的，仅以远程计算机1044说明存储器储存装置1046。远程计算机1044通过网络接口1048逻辑地连接到计算机1012，然后经由通信连接1050物理连接。网络接口1048涵盖有线和/或无线通信网络，诸如局域网(lan)、广域网(wan)、蜂窝网络等。lan技术包括光纤分布式数据接口(fddi)、铜线分布式数据接口(cddi)、以太网、令牌环等。wan技术包括但不限于点对点链路、电路交换网络(如综合业务数字网(isdn))及其变型、分组交换网络和数字订户线路(dsl)。通信连接1050是指用于将网络接口1048连接到系统总线1018的硬件/软件。尽管为了说明清晰起见，通信连接1050被示出为在计算机1012内部，但它也可以在计算机1012外部。仅出于示例目的，用于连接到网络接口1048的硬件/软件还可包括内部和外部技术，诸如调制解调器(包括常规电话级调制解调器、电缆调制解调器和dsl调制解调器)、isdn适配器和以太网卡。
[0121]
本发明可以是在任何可能的技术细节集成度上的系统、方法、装置和/或计算机程序产品。计算机程序产品可包括其上具有用于使处理器执行本发明的各方面的计算机可读程序指令的计算机可读存储介质。计算机可读存储介质可为可保留和存储供指令执行设备使用的指令的有形设备。计算机可读存储介质可以例如是，但不限于，电子存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或者上述的任意合适的组合。计算机可读存储介质的更具体示例的非穷尽列表还可以包括以下各项：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或闪存)、静态随机存取存储器(sram)、便携式紧凑盘只读存储器(cd-rom)、数字通用盘(dvd)、记忆棒、软盘、诸如穿孔卡或其上记录有指令的凹槽中的凸起结构的机械编码设备、以及上述各项的任何合适的组合。如本文所使用的计算机可读存储介质不应被解释为暂时性信号本身，例如无线电波或其他自由传播的电磁波、通过波导或其他传输介质传播的电磁波(例如，穿过
光纤电缆的光脉冲)或通过电线传输的电信号。
[0122]
本文中所描述的计算机可读程序指令可以从计算机可读存储介质下载到相应的计算/处理设备，或者经由网络(例如，互联网、局域网、广域网和/或无线网络)下载到外部计算机或外部存储设备。网络可以包括铜传输电缆、光传输纤维、无线传输、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边缘服务器。每个计算/处理设备中的网络适配器卡或网络接口接收来自网络的计算机可读程序指令，并转发计算机可读程序指令以存储在相应计算/处理设备内的计算机可读存储介质中。用于执行本发明的操作的计算机可读程序指令可以是汇编指令、指令集架构(isa)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、集成电路的配置数据或以一种或多种编程语言的任何组合编写的源代码或目标代码，这些编程语言包括面向对象的编程语言(诸如smalltalk、c 等)和过程编程语言(诸如“c”编程语言或类似编程语言)。计算机可读程序指令可以完全地在用户计算机上执行、部分在用户计算机上执行、作为独立软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行或者完全在远程计算机或服务器上执行。在后一种情况下，远程计算机可通过任何类型的网络(包括局域网(lan)或广域网(wan))连接至用户计算机，或者可连接至外部计算机(例如，使用互联网服务提供商通过互联网)。在一些实施例中，包括例如可编程逻辑电路、现场可编程门阵列(fpga)或可编程逻辑阵列(pla)的电子电路可以通过利用计算机可读程序指令的状态信息来使电子电路个性化来执行计算机可读程序指令，以便执行本发明的各方面。
[0123]
下面将参照根据本发明实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图描述本发明的方面。应当理解，流程图和/或框图的每个框以及流程图和/或框图中各框的组合，都可以由计算机可读程序指令实现。这些计算机可读程序指令可被提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器以生成机器，使得经由计算机或其他可编程数据处理装置的处理器执行的指令创建用于实现在流程图和/或框图的一个或多个框中指定的功能/动作的手段。也可以把这些计算机可读程序指令存储在计算机可读存储介质中，该计算机可读存储介质可以引导计算机、可编程数据处理装置和/或其他设备以特定方式运行，使得其中存储有指令的计算机可读存储介质包括包含实现流程图和/或框图中的一个或多个框中规定的功能/动作的方面的指令的制品。也可以把计算机可读程序指令加载到计算机、其他可编程数据处理装置或其他设备上，使得在计算机、其他可编程装置或其他设备上执行一系列操作动作，以生成计算机实现的处理，使得在计算机、其他可编程装置或其他设备上执行的指令实现在流程图和/或框图的一个或多个框中指定的功能/动作。
[0124]
附图中的流程图和框图示出了根据本发明的各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现方式的架构、功能和操作。为此，流程图或框图中的每个框可表示指令的模块、段或部分，其包括用于实现指定的逻辑功能的一个或多个可执行指令。在一些替代实现中，框中标注的功能可以不按照图中标注的顺序发生。例如，取决于所涉及的功能，连续示出的两个框实际上可以基本上同时执行，或者这些框有时可以以相反的顺序执行。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个框、以及框图和/或流程图中的框的组合，可以由执行规定的功能或动作或执行专用硬件与计算机指令的组合的专用的基于硬件的系统来实现。
[0125]
虽然上文已经在运行在一个计算机和/或多个计算机上的计算机程序产品的计算
机可执行指令的一般上下文中描述了主题，但本领域技术人员将认识到，本公开还可或与其他程序模块组合实现。通常，程序模块包括执行特定任务和/或实现特定抽象数据类型的例程、程序、组件、数据结构等。此外，本领域的技术人员将认识到，本发明的计算机实现的方法可以用其他计算机系统配置来实践，包括单处理器或多处理器计算机系统、小型计算设备、大型计算机、以及计算机、手持式计算设备(例如，pda、电话)、基于微处理器或可编程的消费者或工业电子产品等。所示出的方面还可以在分布式计算环境中实现，在分布式计算环境中，任务由通过通信网络链接的远程处理设备来执行。然而，本公开的一些(如果不是全部的话)方面可在独立计算机上实践。在分布式计算环境中，程序模块可以位于本地和远程存储器储存设备两者中。例如，在一个或多个实施例中，计算机可执行组件可以从存储器执行，该存储器可以包括一个或多个分布式存储器单元或由一个或多个分布式存储器单元组成。如本文所使用的，术语“存储器”和“存储器单元”是可互换的。进一步，在此描述的一个或多个实施例能够以分布式方式执行计算机可执行组件的代码，例如，多个处理器组合或协作工作以执行来自一个或多个分布式存储器单元的代码。如本文所使用的，术语“存储器”可以涵盖在一个位置处的单个存储器或存储器单元或在一个或多个位置处的多个存储器或存储器单元。
[0126]
如在本技术中所使用的，术语“组件”、“系统”、“平台”、“接口”等可以指和/或可以包括计算机相关实体或与具有一个或多个特定功能的操作机器相关的实体。本文公开的实体可以是硬件、硬件和软件的组合、软件或执行中的软件。例如，组件可以是但不限于在处理器上运行的进程、处理器、对象、可执行文件、执行线程、程序和/或计算机。作为说明，在服务器上运行的应用和服务器两者都可以是组件。一个或多个组件可以驻留在进程和/或执行的线程内，并且组件可以位于一个计算机上和/或分布在两个或更多个计算机之间。在另一示例中，相应组件可从具有存储于其上的各种数据结构的各种计算机可读介质执行。组件可以经由本地和/或远程进程通信，诸如根据具有一个或多个数据分组的信号(例如，来自与本地系统、分布式系统中的一个组件进行交互的另一组件的数据，和/或经由该信号跨诸如互联网之类的网络与其他系统进行交互的一个组件的数据)。作为另一示例，组件可以是具有由电气或电子电路操作的机械部件提供的特定功能的装置，该电气或电子电路通过由处理器执行的软件或固件应用来操作。在这种情况下，处理器可以在装置的内部或外部，并且可以执行软件或固件应用的至少一部分。作为又一示例，组件可以是通过电子组件提供特定功能而没有机械部件的装置，其中电子组件可以包括处理器或其他部件来执行至少部分赋予电子组件的功能的软件或固件。在一方面中，组件可经由例如云计算系统内的虚拟机来仿真电子组件。
[0127]
此外，术语“或”旨在意指包括性的“或”而不是排他性的“或”。也就是说，除非另外指明，或从上下文清楚，“x采用a或b”旨在意指任何自然的包含性排列。即，如果x采用a；x采用b；或x采用a和b两者，则在任何前述情况下满足“x采用a或b”。此外，如主题说明书和附图中所使用的冠词“一个”和“一”通常应被解释为意指“一个或多个”，除非另外说明或从上下文清楚指向单数形式。如本文所使用的，术语“示例”和/或“示例性”用于表示用作示例、例子或例示。为了避免疑问，在此公开的主题不受这种示例的限制。此外，本文中描述为“示例”和/或“示例性”的任何方面或设计不一定被解释为比其他方面或设计更优选或更有利，也不意味着排除本领域普通技术人员已知的等效的示例性结构和技术。
[0128]
如在本说明书中所采用的，术语“处理器”可以指基本上任何计算处理单元或设备，包括但不限于单核处理器；具有软件多线程执行能力的单处理器；多核处理器；具有软件多线程执行能力的多核处理器；具有硬件多线程技术的多核处理器；并行平台；以及具有分布式共享存储器的并行平台。另外，处理器可指代经设计以执行本文中所描述的功能的集成电路、专用集成电路(asic)、数字信号处理器(dsp)、现场可编程门阵列(fpga)、可编程逻辑控制器(plc)、复杂可编程逻辑器件(cpld)、离散门或晶体管逻辑、离散硬件组件或其任何组合。进一步，处理器可以利用纳米级架构，诸如但不限于基于分子和量子点的晶体管、开关和门，以便优化空间使用或增强用户设备的性能。处理器还可以被实现为计算处理单元的组合。在本公开中，诸如与组件的操作和功能相关的“存储”、“储存”、“数据存储”、“数据储存”、“数据库”和与组件的操作和功能相关的基本上任何其他信息存储组件的术语被用来指代“存储器组件”、体现在“存储器”中的实体或包括存储器的组件。应当理解，本文所描述的存储器和/或存储器组件可以是易失性存储器或非易失性存储器，或者可以包括易失性存储器和非易失性存储器两者。作为示例而非限制，非易失性存储器可包括只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、电可编程rom(eprom)、电可擦除rom(eeprom)、闪存或非易失性随机存取存储器(ram)(例如，铁电ram(feram))。易失性存储器可包括例如可充当外部高速缓冲存储器的ram。作为说明而非限制，ram可以以许多形式获得，诸如同步ram(sram)、动态ram(dram)、同步dram(sdram)、双数据速率sdram(ddrsdram)、增强sdram(esdram)、synchlink dram(sldram)、直接rambus ram(drram)、直接rambus动态ram(drdram)和rambus动态ram(rdram)。另外，本文所公开的系统的存储器组件或计算机实现的方法旨在包括，但不限于包括，这些和任何其他合适类型的存储器。
[0129]
以上已经描述的内容仅包括系统和计算机实现的方法的示例。当然，为了描述本公开的目的，不可能描述组件或计算机实现的方法的每个可想象的组合，但是本领域普通技术人员可以认识到，本公开的许多进一步的组合和置换是可能的。此外，就具体实施方式、权利要求、附件以及附图中使用术语“包含”、“具有”、“拥有”等而言，这些术语旨在以类似于术语“包括”在权利要求中用作过渡词时所解释的方式来包含。
[0130]
已经出于说明的目的呈现了各种实施例的描述，但并不旨在是详尽的或限于所公开的实施例。在不脱离所描述的实施例的范围和精神的情况下，许多修改和变化对本领域普通技术人员将是显而易见的。这里使用的术语被选择来最好地解释实施例的原理、实际应用或对在市场中找到的技术的技术改进，或者使得本领域普通技术人员能够理解这里公开的实施例。