促进抑制量子位之间的ZZ相互作用的量子耦合器的制作方法

促进抑制量子位之间的zz相互作用的量子耦合器


背景技术：

1.本公开涉及量子耦合器，并且更具体地涉及促进量子比特(量子位)之间的zz相互作用的抑制的量子耦合器。
2.甚至在没有外部驱动器(例如，外部微波脉冲、磁场等)的情况下，经由总线耦合的量子位彼此具有残余相互作用。这些残余相互作用(称为zz相互作用)可以使量子位的频率取决于其邻近部分的状态并且可抑制量子操作的保真度。
3.一些现有技术使用双结量子位来使能到读出共振器的可调谐的耦合并且作为在单个电路中对多个量子位进行编码的方法。该现有技术的问题在于其不使用双结量子位作为两个transmon量子位之间的固定频率的耦合器。其他现有技术展示了通量可调谐的耦合器，但是该现有技术的问题在于其仅仅利用了通量可调谐的transmon量子位。


技术实现要素：

4.以下呈现概述以提供对本发明的一个或多个实施例的基本理解。本概述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概念，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，描述了促进量子位之间的zz抵消(cancellation)的系统、装置、计算机实现的方法、和/或计算机程序产品。
5.根据实施例，装置可以包括以第一振荡模式和第二振荡模式操作的耦合器装置。装置可以进一步包括基于对应于第一振荡模式的第一振荡模式结构以及基于对应于第二振荡模式的第二振荡模式结构耦合到耦合器装置的第一超导量子位。装置可以进一步包括基于第一振荡模式结构和第二振荡模式结构耦合到耦合器装置的第二超导量子位。该装置的优点是它可以抑制在第一超导量子位与第二超导量子位之间的zz相互作用和/或提高包括该量子位的量子门(例如，缠结的量子门)的速度。
6.在一些实施例中，基于耦合器装置的临界电流，第一超导量子位和第二超导量子位具有与第一振荡模式结构和第二振荡模式结构的相等的交换耦合。该相等的交换耦合在限定的量子位频率范围上抑制在第一超导量子位与第二超导量子位之间的zz相互作用，由此有助于以下各项中的至少一项：与第一超导量子位或第二超导量子位中的至少一个相关联的减少的量子门误差；包括第一超导量子位和第二超导量子位的量子门的增加的速度；或者包括该装置的量子处理器的改进的保真度、改进的准确度、或改进的性能中的至少一个。该装置的优点是它可以使能够开发逻辑量子位和/或可缩放的量子计算机。
7.根据另一实施例，计算机实现的方法可以包括通过可操作地耦合到处理器的系统产生第一超导量子位和第二超导量子位与耦合器装置的第一振荡模式结构和第二振荡模式结构的交换耦合。计算机实现的方法可以进一步包括通过系统在第一超导量子位与第二超导量子位之间产生纠缠的量子门。该计算机实现的方法的优点是它可以被实施为抑制在第一超导量子位与第二超导量子位之间的zz相互作用和/或提高包括该量子位的量子门(例如，纠缠的量子门)的速度。
8.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系统产生第一超导量子位和第二超导量子位与第一振荡模式结构和第二振荡模式结构的相等的交换耦合，以在限定的量子位频率范围上抑制第一超导量子位与第二超导量子位之间的zz相互作用，由此促进以下各项中的至少一项：与第一超导量子位或第二超导量子位中的至少一个相关联的减少的量子门误差；包括第一超导量子位和第二超导量子位的量子门的增加的速度；或者包括耦合器装置、第一超导量子位和第二超导量子位的量子处理器的改进的保真度、改进的准确度、或改进的性能中的至少一个。该计算机实现的方法的优点是它可以被实施为使能够开发逻辑量子位和/或可扩展的量子计算机。
9.根据另一实施例，装置可以包括在第一振荡模式和第二振荡模式下操作的耦合器装置，这两个振荡模式指示与耦合器装置的约瑟夫逊结以及通量控制的量子位装置相关联的激励(excitation)的对称和反对称的组合。装置可以进一步包括基于对应于第一振荡模式的第一振荡模式结构以及基于对应于第二振荡模式的第二振荡模式结构耦合到耦合器装置的第一超导量子位。装置可以进一步包括基于第一振荡模式结构和第二振荡模式结构耦合到耦合器装置的第二超导量子位。该装置的优点是它可以抑制在第一超导量子位与第二超导量子位之间的zz相互作用和/或提高包括该量子位的量子门(例如，缠结的量子门)的速度。
10.在一些实施例中，基于耦合器装置的临界电流，第一超导量子位和第二超导量子位具有与第一振荡模式结构和第二振荡模式结构的相等的交换耦合。该相等的交换耦合在限定的量子位频率范围上抑制第一超导量子位与第二超导量子位之间的zz相互作用，由此有助于以下各项中的至少一项：与第一超导量子位或第二超导量子位中的至少一个相关联的减少的量子门误差；包括第一超导量子位和第二超导量子位的量子门的增加的速度；或者包括装置的量子处理器的改进的保真度、改进的准确度、或改进的性能中的至少一个。该装置的优点是它可以使能够开发逻辑量子位和/或可缩放的量子计算机。
11.根据另一实施例，装置可以包括第一超导量子位。装置可以进一步包括第二超导量子位。装置可以进一步包括耦合器装置，该耦合器装置在第一振荡模式和第二振荡模式下操作并且包括：耦合到第一超导量子位的第一超导衬垫；耦合到第二超导量子位的第二超导衬垫；以及耦合到第一超导量子位的第三超导衬垫。该装置的优点是它可以抑制在第一超导量子位与第二超导量子位之间的zz相互作用和/或提高包括该量子位的量子门(例如，缠结的量子门)的速度。
12.在一些实施例中，第一超导衬垫和第三超导衬垫基于对应于第一振荡模式的第一振荡模式结构被耦合到第一超导量子位，并且第二超导衬垫基于对应于第二振荡模式的第二振荡模式结构被耦合到第二超导量子位，以减少在第一超导量子位与第二超导量子位之间的直接交换耦合并且抑制在第一超导量子位与第二超导量子位之间的zz相互作用，由此有助于以下各项中的至少一项：与第一超导量子位或第二超导量子位中的至少一个相关联的减少的量子门误差；包括第一超导量子位和第二超导量子位的量子门的增加的速度；或者包括该装置的量子处理器的改进的保真度、改进的准确度、或改进的性能中的至少一个。该装置的优点是它可以使能够开发逻辑量子位和/或可缩放的量子计算机。
13.根据另一实施例，计算机实现的方法可以包括通过可操作地耦合到处理器的系统将第一超导量子位耦合到对应于耦合器装置的第一振荡模式的第一振荡模式结构。计算机
实现的方法可以进一步包括通过系统将第二超导量子位耦合到对应于耦合器装置的第二振荡模式的第二振荡模式结构。计算机实现的方法还可包括由系统使耦合器装置从第一振荡模式或第二振荡模式解调谐。该计算机实现的方法的优点是它可以被实施为抑制在第一超导量子位与第二超导量子位之间的zz相互作用和/或提高包括该量子位的量子门(例如，纠缠的量子门)的速度。
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系统将第一超导量子位耦合到第一振荡模式结构并且将第二超导量子位耦合到第二振荡模式结构以减少在第一超导量子位与第二超导量子位之间的直接交换耦合并且以抑制在第一超导量子位与第二超导量子位之间的zz相互作用，由此促进以下各项中的至少一项：与第一超导量子位或第二超导量子位中的至少一个相关联的减少的量子门误差；包括第一超导量子位和第二超导量子位的量子门的增加的速度；或者包括耦合器装置、第一超导量子位和第二超导量子位的量子处理器的改进的保真度、改进的准确度、或改进的性能中的至少一个。该计算机实现的方法的优点是它可以被实施为使能够开发逻辑量子位和/或可扩展的量子计算机。
附图说明
15.图1a示出了根据本文所描述的一个或多个实施例的可促进量子位之间的zz抵消的示例性的、非限制性的装置的顶视图。图1b示出了图1a的装置的示例性的、非限制性电路的示意图。
16.图2、图3a和图3b示出了根据本文所描述的一个或多个实施例的可促进量子位之间的zz抵消的示例性的、非限制性的图。
17.图4a示出了根据本文所描述的一个或多个实施例的可促进量子位之间的zz抵消的示例性的、非限制性的装置的顶视图。图4b示出了图4a的装置的示例性的、非限制性电路的示意图。
18.图5示出了根据本文所描述的一个或多个实施例的可促进量子位之间的zz抵消的示例性的、非限制性的图。
19.图6a示出了根据本文所描述的一个或多个实施例的可促进量子位之间的zz抵消的示例性的、非限制性装置的顶视图。图6b示出图6a的装置的示例性的、非限制性电路的示意图。
20.图7、8和9示出了根据本文所描述的一个或多个实施例的可促进量子位之间的zz抵消的示例性的、非限制性的计算机实现的方法的流程图。
21.图10示出了可促进本文所描述的一个或多个实施例的示例性的、非限制性操作环境的框图。
具体实施方式
22.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，不旨在受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确或隐含的信息约束。
23.现在参考附图描述一个或多个实施例，其中在全文中相同的附图标记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。
24.出于执行计算和信息处理功能的目的，量子计算通常是量子-机械现象的使用。可以与通常利用晶体管对二进制值进行操作的经典计算相对地来看量子计算。即，经典计算机可以在0或者1的位值上操作，而量子计算机在包括0和1两者的叠加的量子比特(量子位)上操作，其可以纠缠多个量子位，并且使用干涉。
25.鉴于以上利用现有技术所描述的问题，可以实现本公开为以装置和/或计算机实现的方法的形式来产生对这些问题的解决方案，这些装置和/或计算机实现的方法可以使用装置来促进量子位之间的zz抵消，该装置包括：以第一振荡模式和第二振荡模式操作的耦合器装置；基于对应于第一振荡模式的第一振荡模式结构并且基于对应于第二振荡模式的第二振荡模式结构耦合到耦合器装置的第一超导量子位；以及基于第一振荡模式结构和第二振荡模式结构耦合到耦合器装置的第二超导量子位。该装置和/或计算机实现的方法的优点是，其可以被实现来抑制在第一超导量子位与第二超导量子位之间的zz相互作用和/或提高包括该量子位的量子门(例如，纠缠的量子门)的速度。
26.在一些实施例中，本公开可以被实现为以装置和/或计算机实现的方法的形式产生对上述问题的解决方案，其中第一超导量子位和第二超导量子位基于耦合器装置的临界电流具有与第一振荡模式结构和第二振荡模式结构的相等的交换耦合，并且其中该相等的交换耦合在限定的量子位频率范围上抑制第一超导量子位与第二超导量子位之间的zz相互作用，由此促进以下中的至少一项：与第一超导量子位或第二超导量子位中的至少一个相关联的减少的量子门误差；包括第一超导量子位和第二超导量子位的量子门的增加的速度；或者包括上述装置的量子处理器的改进的保真度、改进的准确度、或改进的性能中的至少一个。该装置和/或计算机实现的方法的优点是，其可被实现来使得能够开发逻辑量子位和/或可缩放的量子计算机。
27.将理解，当元件被称为“耦合”到另一元件时，其可描述一个或多个不同类型的耦合，包括但不限于化学耦合、通信耦合、电耦合、电磁耦合、可操作耦合、光学耦合、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：
28.图1a根据在此所描述的一个或多个实施例示出了可促进量子位之间的zz抵消的示例非限制性装置100a的顶视图。图1b示出了装置100a的示例非限制性电路示意图100b。
29.装置100a可以包括可以在量子装置中实现的半导和/或超导装置。例如，装置100a可以包括集成的半导和/或超导电路(例如，量子电路)，该电路可以在量子装置(例如，量子硬件、量子处理器、量子计算机和/或另一量子装置)中实现。装置100a可以包括半导和/或超导装置，例如可以在以上定义的这种量子装置中实现的量子耦合器装置。
30.如图1a和1b中所描绘的示例实施例所示出的，装置100a可以包括耦合器装置102(在图1a和1b中表示为双结耦合器)，该耦合器装置可以耦合到第一超导量子位104a(在图1a和1b中表示为transmon 1)和第二超导量子位104b(在图1a和1b中表示为transmon 2)。图1a和1b中描绘的示例实施例中所示出的耦合器装置102可以包括双结量子位、固定频率耦合器、多模双结耦合器、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、或通量可调谐量子位总线中的至少一个。
31.图1a和1b中所描绘的示例实施例所示出的耦合器装置102可以包括第一超导衬垫
106a、第二超导衬垫106b、和/或第三超导衬垫106c，其中这些超导衬垫中的每一者可包括形成在衬底(例如，硅(si)衬底等)上的超导膜(例如，超导金属膜)。在图1a和1b中描绘的示例性实施例中示出的耦合器装置102可以进一步包括耦合到第一超导衬垫106a和第二超导衬垫106b的第一约瑟夫逊结114a(在图1b中表示为e
j1
)和/或耦合到第二超导衬垫106b和第三超导衬垫106c的第二约瑟夫逊结114b(在图1b中表示为e
j2
)。在这个示例实施例中，第一约瑟夫逊结114a和/或第二约瑟夫逊结114b可以包括形成在衬底(例如，硅(si)衬底等)上的一个或多个超导膜(例如，(多个)超导金属膜)和/或一个或多个非超导膜(例如，(多个)普通金属膜)。
32.如图1b所描绘的示例性实施例所示出的，耦合器装置102的第一超导衬垫106a和第二超导衬垫106b可以彼此电容耦合，其中在图1b中由第一电容器122a(在图1b中表示为c1)表示该电容耦合。如图1b所描绘的示例性实施例所示出的，耦合器装置102的第二超导衬垫106b和第三超导衬垫106c可以彼此电容耦合，其中在图1b中由第二电容器122b(在图1b中表示为c2)表示该电容耦合。在图1b所示的示例性实施例中，第一电容器122a和第二电容器122b分别表示跨第一约瑟夫逊结114a和第二约瑟夫逊结114b的直接电容并联。在该示例实施例中，如图1a和1b所示，耦合器装置102可以包括串联连接的两个电容并联的约瑟夫逊结，第一约瑟夫逊结114a和第二约瑟夫逊结114b。
33.图1a和1b中描绘的示例性实施例中示出的耦合器装置102可以在第一振荡模式和第二振荡模式(图中未示出)中操作。在本文所描述的主题的一个或多个实施例中，第一振荡模式和第二振荡模式可以相对于彼此对应于不同的(例如，有区别的)频率和/或不同的(例如，有区别的)空间对称性。在这些一个或多个实施例中，第一振荡模式和第二振荡模式可指示与耦合器装置102的第一约瑟夫逊结114a和第二约瑟夫逊结114b相关联的激励的对称和反对称的组合。在这些一个或多个实施例中，可以由第一超导衬垫106a和第三超导衬垫106c的电容耦合产生与耦合器装置102的第一约瑟夫逊结114a和第二约瑟夫逊结114b相关联的这种激励的对称的和反对称的组合，其中在图1b中该电容耦合表示为第三电容器122c(在图1b中表示为cs)。
34.在图1a和1b所示的示例实施例中，第三电容器122c代表耦合器装置102的第一超导衬垫106a与第三超导衬垫106c之间的电容耦合，其中该电容耦合可以使得能够创建如上所述相对于彼此具有不同的频率和不同的空间对称性的第一振荡模式和第二振荡模式。在这个示例实施例中，在图1b中表示为第三电容器122c的这种电容耦合可使得第一振荡模式和第二振荡模式能够彼此相互作用，其中这些模式将除此外在耦合器装置102的第一约瑟夫逊结114a和第二约瑟夫逊结114b上被隔离。在这个示例实施例中，第一振荡模式与第二振荡模式之间的该相互作用可以使得能够创建耦合器装置102的扩展状态(例如，混合的量子状态、混合的振荡模式等)(例如，对应于不同频率和不同空间对称性的混合的量子状态和/或混合的振荡模式)。在这个示例实施例中，在图1b中表示为第三电容器122c的该电容耦合可以使得耦合器装置102的基本模式能够跨第一约瑟夫逊结114a和第二约瑟夫逊结114b对称地或反对称地扩展。
35.第一振荡模式和第二振荡模式可以分别对应于第一振荡模式结构116a(在图1a中表示为a模式)和第二振荡模式结构116b(在图1a中表示为b模式)。第一振荡模式结构116a和第二振荡模式结构116b可以各自定义可以用于将第一超导量子位104a和/或第二超导量
子位104b耦合到耦合器装置102的某种耦合技术(例如，耦合机制、耦合布置、耦合模式等)，使得第一超导量子位104a和/或第二超导量子位104b可以根据耦合器装置102的第一振荡模式和/或第二振荡模式来操作。
36.在图1a和1b中描绘的示例性实施例中示出的第一超导量子位104a和/或第二超导量子位104b可包括transmon量子位、固定频率的量子位、或固定频率的transmon量子位中的至少一个。图1a和1b中描绘的示例实施例中示出的第一超导量子位104a可包括第一超导衬垫108a和/或第二超导衬垫110a，其中该超导衬垫中的每一者可以包括形成在衬底(例如，硅(si)衬底等)上的超导膜(例如，超导金属膜)。在图1a和1b中描绘的示例性实施例中示出的第一超导量子位104a可进一步包括约瑟夫逊结112a(在图1b中表示为e
jt1
)，该约瑟夫逊结被耦合到第一超导衬垫108a和第二超导衬垫110a。图1a和1b中所描绘的示例实施例中所示出的第二超导量子位104b可以包括第一超导衬垫108b和/或第二超导衬垫110b，其中该超导衬垫中的每一者可包括形成在衬底(例如，硅(si)衬底等)上的超导膜(例如，超导金属膜)。图1a和1b中描绘的示例性实施例中所示出的第二超导量子位104b可进一步包括约瑟夫逊结112b(在图1b中表示为e
jt2
)，该约瑟夫逊结被耦合到第一超导衬垫108b和第二超导衬垫110b。在这个示例实施例中，第一超导量子位104a的约瑟夫逊结112a和/或第二超导量子位104b的约瑟夫逊结112b可各自包括形成在衬底(例如，硅(si)衬底等)上的一个或多个超导膜(例如，(多个)超导金属膜)和/或一个或多个非超导膜(例如，(多个)普通金属膜)。
37.如图1b所描绘的示例性实施例所示出的，第一超导量子位104a的第一超导衬垫108a和第二超导衬垫110a可以彼此电容耦合，其中在图1b中由电容器118a(在图1b中表示为c
t1
)表示该电容耦合。如图1b所描绘的示例性实施例所示出的，第二超导量子位104b的第一超导衬垫108b和第二超导衬垫110b可以彼此电容耦合，其中在图1b中由电容器118b(在图1b中表示为c
t2
)表示该电容耦合。
38.图1a和1b中描绘的示例性实施例中示出的第一超导量子位104a和/或第二超导量子位104b可以电容性地耦合到耦合器装置102。例如，在实施例中，第一超导量子位104a的第一超导衬垫108a和第二超导量子位104b的第一超导衬垫108b可以各自电容性地耦合到耦合器装置102的第一超导衬垫106a。如图1b所描绘的示例性实施例所示出的，第一超导量子位104a的第一超导衬垫108a和耦合器装置102的第一超导衬垫106a可以彼此电容性地耦合，其中在图1b中由电容器120a(在图1b中表示为c
c1
)表示该电容耦合。如图1b所描绘的示例性实施例所示出的，第一超导量子位104a的第一超导衬垫108b与耦合器装置102的第一超导衬垫106a可以彼此电容性地耦合，其中在图1b中由电容器120b(在图1b中表示为c
c2
)表示该电容耦合。
39.在不同的实施例中，第一超导量子位104a可以基于(例如，根据)以上描述的并且在图1a中示出的第一振荡模式结构116a和第二振荡模式结构116b而耦合到耦合器装置102。在这些实施例中，第二超导量子位104b也可以基于(例如，根据)以上描述的并且在图1a中示出的第一振荡模式结构116a和第二振荡模式结构116b而耦合到耦合器装置102。
40.在不同实施例中，制造和/或实现装置100a的实体(例如，人、计算装置、软件应用、代理、机器学习模型、人工智能模型等)可以选择耦合器装置102的一个或多个临界电流(例如，第一约瑟夫逊结114a和/或第二约瑟夫逊结114b的临界电流)，使得第一超导量子位
104a和第二超导量子位104b具有与第一振荡模式结构116a和第二振荡模式结构116b的相等的交换耦合。例如，在装置100a的制造期间，以上定义的该实体可以选择一种或多种超导材料来形成具有临界电流的耦合器装置102，该临界电流可以使能第一超导量子位104a和第二超导量子位104b与第一振荡模式结构116a和第二振荡模式结构116b的该相等的交换耦合。在另一个示例中，在实现装置100a时，以上定义的该实体可以调节施加到装置100a和/或耦合器装置102上的磁场、电流、电势、和/或微波脉冲(例如，经由一个或多个外部装置和/或计算机1012，如以下所说明的)，使得第一超导量子位104a和第二超导量子位104b具有与第一振荡模式结构116a和第二振荡模式结构116b的相等的交换耦合。
41.在以上实施例中，第一超导量子位104a和第二超导量子位104b与第一振荡模式结构116a和第二振荡模式结构116b的相等的交换耦合可以产生在限定的量子位频率范围上对第一超导量子位104a与第二超导量子位104b之间的zz相互作用(例如，静态zz相互作用)的净抑制(例如，减少、抵消等)。例如，该相等的交换耦合可以产生在与第一超导量子位104a相对应的限定的频率范围202a和与第二超导量子位104b相对应的限定的频率范围202b上对第一超导量子位104a与第二超导量子位104b之间的zz相互作用的净抑制，其由如下所述并且在图2中示出的区域202所限定。在不同实施例中，第一超导量子位104a与第二超导量子位104b之间的zz相互作用的该净抑制可以由此促进以下各项中的至少一项：与第一超导量子位104a和/或第二超导量子位104b相关联的减少的量子门误差；包括第一超导量子位104a和第二超导量子位104b的量子门(例如，缠结量子门)的增加的速度；和/或包括装置100a的量子处理器的改进的保真度、改进的准确度、和/或改进的性能。
42.在不同实施例中，实现装置100a的实体(例如，人、计算装置、软件应用、代理、机器学习模型、人工智能模型等)可以进一步从第一振荡模式结构116a或第二振荡模式结构116b以及因此从第一振荡模式或第二振荡模式解调谐耦合器装置102，以使第一超导量子位104a和第二超导量子位104b纠缠(例如，以在第一超导量子位104a与第二超导量子位104b之间产生纠缠的量子门)。在这些实施例中，第一超导量子位104a与第二超导量子位104b的这种纠缠可以使得能够在第一超导量子位104a与第二超导量子位104b之间执行量子门操作。例如，在这些实施例中，基于从第一振荡模式结构116a或第二振荡模式结构116b以及因此从第一振荡模式或第二振荡模式解调谐耦合器装置102，装置100a和/或耦合器装置102可以作为谐振器感应相位(rip)门来操作，该rip门可在第一量子位(例如，第一超导量子位104a)与第二量子位(例如，第二超导量子位104b)之间产生zz相互作用，当在耦合器装置102处存在微波驱动(例如，微波信号)时(例如，当存在施加到耦合器装置102的微波信号时)存在该zz相互作用。
43.为了促进第一超导量子位104a和第二超导量子位104b与第一振荡模式结构116a和第二振荡模式结构116b的该相等的交换耦合(例如，以抑制在第一超导量子位104a与第二超导量子位104b之间的静态zz相互作用)和/或为了促进耦合器装置102从第一振荡模式结构116a和第二振荡模式结构116b的该解调谐(例如，以在第一超导量子位104a与第二超导量子位104b之间执行量子门操作)，在不同的实施例中，装置100a、耦合器装置102、第一超导量子位104a、和/或第二超导量子位104b可以耦合到外部装置(图中未示出)。例如，在这些实施例中，装置100a、耦合器装置102、第一超导量子位104a、和/或第二超导量子位104b可以耦合到外部装置，该外部装置可以在装置100a的外部，例如像脉冲发生器装置、电
源、和/或磁场发生器。
44.在示例实施例中，虽然在图1a或1b中未描绘，但是装置100a、耦合器装置102、第一超导量子位104a和/或第二超导量子位104b可以耦合到脉冲发生器装置，该脉冲发生器装置包括但不限于任意波形发生器(awg)、矢量网络分析器(vna)、和/或可以在装置100a外部并且可以将脉冲(例如，微波脉冲、微波信号、控制信号等)发射到装置100a、耦合器装置102、第一超导量子位104a和/或第二超导量子位104b和/或从装置100a、耦合器装置102、第一超导量子位104a和/或第二超导量子位104b接收脉冲(例如，微波脉冲、微波信号、控制信号等)的另外的脉冲发生器装置。在另一示例实施例中，尽管在图1a或1b中未描绘，装置100a、耦合器装置102、第一超导量子位104a和/或第二超导量子位104b可以耦合到电源和/或磁场发生器，该电源和/或磁场发生器可以在装置100a的外部并且可以向装置100a、耦合器装置102、第一超导量子位104a和/或第二超导量子位104b提供电流、电势和/或磁场。
45.在以上示例实施例中，该外部装置(例如，脉冲发生器装置(例如，awg、vna等)、电源和/或磁场发生器)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)。在这些示例实施例中，该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1016上的指令的处理单元1014)该外部装置(例如，脉冲发生器装置(例如，awg、vna等)、电源和/或磁场发生器)。例如，在这些示例实施例中，该计算机可用于使能外部装置(例如，脉冲发生器装置(例如，awg、vna等)、电源和/或磁场发生器)以：a)向装置100a、耦合器装置102、第一超导量子位104a和/或第二超导量子位104b发射脉冲(例如，微波脉冲、微波信号、控制信号等)和/或从装置100a、耦合器装置102、第一超导量子位104a和/或第二超导量子位104b接收脉冲(例如，微波脉冲、微波信号、控制信号等)；和/或b)向装置100a、耦合器装置102、第一超导量子位104a和/或第二超导量子位104b提供电流、电势和/或磁场。
46.在上述实施例中，基于对装置100a、耦合器装置102、第一超导量子位104a和/或第二超导量子位104b施加(例如，经由计算机1012和/或本文所定义的外部装置中的一个或多个等)电流、电势、微波脉冲(例如，微波信号、控制信号等)和/或磁场，实现装置100a的实体由此可以促进：a)第一超导量子位104a和第二超导量子位104b与第一振荡模式结构116a和第二振荡模式结构116b的相等的交换耦合(例如，以抑制第一超导量子位104a与第二超导量子位104b之间的静态zz相互作用)；和/或b)耦合器装置102从第一振荡模式结构116a和第二振荡模式结构116b解调谐(例如，以在第一超导量子位104a与第二超导量子位104b之间执行量子门操作)。
47.在此描述的和/或在附图中示出的本公开的不同实施例的制造(例如，装置100a、400a、600a等)可以包括例如光刻和/或化学处理步骤的多步骤序列，其促进在半导和/或超导装置(例如，集成电路)中逐步创建基于电子的系统、装置、组件、和/或电路。例如，本文所述的和/或附图所示的本公开的各个实施例(例如，装置100a、400a、600a等)可通过采用技术在衬底(例如，硅(si)衬底等)上制造，该技术包括但不限于：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。
48.可以使用各种材料制造本文中描述的和/或附图中示出的本公开的各种实施例(例如，装置100a、400a、600a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，装置100a、400a、600a等)可以使用一种或多种不同材料类别的材料来制造，材料类别包括但不限于：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/或可以与上述用于制造集成电路的技术中的一种或多种一起使用的另一种材料。
49.图2示出了根据本文描述的一个或多个实施例的可促进量子位之间的zz抵消的示例的、非限制性的图200。为了简洁起见，省略相应实施例中采用的类似元件和/或过程的重复描述。
50.图200可以包括从实现本文所描述的本公开的一个或多个实施例所产生的结果数据。例如，图200可以包括根据实现(例如，模拟、量化等)根据本文描述的本公开的一个或多个实施例的装置100a(例如，下面参考图7、图8和图9分别描述的计算机实现的方法700、800和/或900)所产生的结果数据。
51.图200可以包括根据第一超导量子位104a和第二超导量子位104b的频率的第一超导量子位104a(在图2中表示为transmon 1)与第二超导量子位104b(在图2中表示为transmon 2)之间的zz相互作用(例如，静态zz相互作用，在图2中表示为ezz)的数值模拟。如在图2中描绘的图200的示例实施例中所示出的：以千兆赫(ghz)表示的第一超导量子位104a的频率沿着图200的x轴(在图2中表示为transmon 1fq(ghz))延伸；以ghz表示的第二超导量子位104b的频率沿着图200的y轴(在图2中表示为transmon 2fq(ghz))延伸；并且以千赫(khz)表示的并且在图2中表示为log10(zz(khz))的zz相互作用频率是由图200的z轴(例如，图200的延伸进入以及离开页面的轴)中的变化的灰色阴影表示的，其与图2中所示的zz图例中表示的频率相对应。
52.如参见图1a和1b所示的示例实施例所描述的，第一超导量子位104a和第二超导量子位104b与第一振荡模式和第二振荡模式的相等的交换耦合可以产生在限定的量子位频率范围上在第一超导量子位104a与第二超导量子位104b之间的zz相互作用(例如，静态zz相互作用)的净抑制(例如，减少、抵消等)。例如，参考图2中所示的图200上限定的区域202，该相等的交换耦合可以在对应于第一超导量子位104a的限定的频率范围202a(例如从大约5.15ghz至大约5.95ghz)上产生对第一超导量子位104a与第二超导量子位104b之间的zz相互作用的净抑制。在该示例中，参考在图2中示出的图200上限定的区域202，该相等的交换耦合也可以在对应于第二超导量子位104b的限定的频率范围202b(例如从大约5.15ghz至大约5.95ghz)上产生对第一超导量子位104a与第二超导量子位104b之间的zz相互作用的净抑制。
53.图3a根据本文所描述的一个或多个实施例示出了可促进量子位之间的zz抵消的示例的、非限制性的图300a。为了简洁起见，省略相应实施例中采用的类似元件和/或过程的重复描述。
54.图300a可以包括从实现本文所描述的本公开的一个或多个实施例所产生的结果数据。例如，图300a可以包括根据实现(例如，模拟、量化等)根据本文描述的本公开的一个或多个实施例的装置100a(例如，下文分别参考图7和图9描述的计算机实现的方法700和/或900)产生的结果数据。
55.图300a可以包括以上参考图2描述的图200的示例、非限制性替代实施例。图300a可以包括根据第一超导量子位104a(在图3a中表示为transmon1)和第二超导量子位104b(在图3a中表示为transmon2)的频率的第一超导量子位104a与耦合器装置102(在图3a中表示为耦合器b模式)之间的zz相互作用(例如，静态zz相互作用，在图3a中表示为ezz)的数值模拟。更具体地，图300a可以包括第一超导量子位104a与耦合器装置102之间的zz相互作用的数值模拟，其中耦合器装置102是以第二振荡模式操作的并且第一超导量子位104a基于(例如，根据)对应于第二振荡模式的第二振荡模式结构116b耦合到耦合器装置102。如在图3a中描绘的图300a的示例性实施例中所示出的：以ghz表示的第一超导量子位104a的频率沿着图300a的x轴(在图3a中表示为transmon 1fq(ghz))延伸；以ghz表示的第二超导量子位104b的频率沿着图300a的y轴(在图3a中表示为transmon 2fq(ghz))延伸；并且在图3a中以khz表示的并且表示为log10(zz(khz))的zz相互作用频率由在图300a的z轴(例如，图300a的延伸进入以及离开页面的轴)中变化的灰色阴影来表示，其与在图3a中示出的zz图例中表示的频率相对应。如由图3a中描绘的图300a上限定的区域202所示出的，第一超导量子位104a与第二超导量子位104b之间的zz相互作用被抑制(例如，相对小的、可忽略的、有效抵消的等)，而以第二振荡模式操作的耦合器装置102与第一超导量子位104a之间的zz相互作用被增强(例如，相对大的、增加的等)。
56.图3b示出了根据本文描述的一个或多个实施例的可促进量子位之间的zz抵消的示例的、非限制性的图300b。为了简洁起见，省略相应实施例中采用的类似元件和/或过程的重复描述。
57.图300b可以包括由实现本文所描述的本公开的一个或多个实施例产生的结果数据。例如，图300b可包括根据实现(例如，模拟、量化等)根据本文中描述的本公开的一个或多个实施例的装置100a(例如，下面参考图7、图8和图9分别描述的计算机实现的方法700、800和/或900)产生的结果数据。
58.图300b可以包括上面参考图3a描述的图300a的示例、非限制性替换实施例。图300b可以包括根据第一超导量子位104a和第二超导量子位104b(在图3a中表示为transmon2)的频率的第二超导量子位104b(在图3b中表示为transmon2)与耦合器装置102(在图3b中表示为耦合器b模式)之间的zz相互作用(例如，在图3b中表示为ezz的静态zz相互作用)的数值模拟。更具体地，图300b可以包括第二超导量子位104b与耦合器装置102之间的zz相互作用的数值模拟，其中耦合器装置102是以第二振荡模式操作的并且第二超导量子位104b基于(例如，根据)对应于第二振荡模式的第二振荡模式结构116b耦合到耦合器装置102。如图3b中描绘的图300b的示例实施例所示出的：以ghz表示的第一超导量子位104a的频率沿着图300b的x轴(在图3b中表示为transmon 1fq(ghz))延伸；以ghz表示的第二超导量子位104b的频率沿着图300b的y轴(在图3b中表示为transmon 2fq(ghz))延伸；并且在图3b中以khz表示的并且表示为log10(zz(khz))的zz相互作用频率由在图300b的z轴(例如，图300b的延伸进入以及离开页面的轴)中变化的灰色阴影来表示，该灰色阴影与在
图3b中示出的zz图例中表示的频率相对应。如图3b中描绘的图300b上限定的区域202所示，第一超导量子位104a与第二超导量子位104b之间的zz相互作用被抑制(例如，相对小的、可忽略的、有效抵消的等)，而在第二振荡模式中操作的耦合器装置102与第二超导量子位104b之间的zz相互作用被增强(例如，相对大的、增加的等)。
59.图4a示出了根据本文描述的一个或多个实施例的可促进量子位之间的zz抵消的示例的、非限制性装置400a的顶视图。图4b示出了装置400a的示例非限制性电路示意图400b。
60.装置400a可以包括上面参见图1a和1b所描述的装置100a的示例、非限制性替换实施例，其中装置400a可以包括装置100a的通量可调谐实施例。装置400a可以包括上面参见图1a和1b所描述的装置100a的示例、非限制性替换实施例，其中装置400a可以包括耦合器装置402(在图4a和4b中表示为多结耦合器)来代替耦合器装置102。耦合器装置402可以包括耦合器装置102的示例、非限制性的替代实施例，其中耦合器装置402可以包括通量控制量子位装置404来代替第二约瑟夫逊结114b，如在图4a和4b中描绘的示例性实施例中所示出的。例如，耦合器装置402可以包括耦合到第二超导衬垫106b和第三超导衬垫106c的通量控制量子位装置404，如图4a和4b所示的示例实施例所示出的。
61.通量控制量子位装置404可以包括超导量子干涉装置(squid)环路。如在图4a和4b中所描绘的示例实施例中所示出的，通量控制量子位装置404可以包括耦合器装置402的第二约瑟夫逊结414a(在图4b中表示为e
j2
，其中在图4b中表示为e
j1
并且以上参见图1a和1b所描述的第一约瑟夫逊结114a代表耦合器装置402的第一约瑟夫逊结)。如在图4a和4b中描绘的示例实施例中所示出的，通量控制量子位装置404可以包括耦合器装置402的第三约瑟夫逊结414b(在图4b中表示为e
j3
)。在这个示例实施例中，第二约瑟夫逊结414a和/或第三约瑟夫逊结414b可以包括形成在衬底(例如，硅(si)衬底等)上的一个或多个超导膜(例如，(多个)超导金属膜)和/或一个或多个非超导膜(例如，(多个)普通金属膜)。
62.如在图4b中描绘的示例性实施例中所示出的，耦合器装置402的第二超导衬垫106b和第三超导衬垫106c可以彼此电容耦合，其中该电容耦合在图4b中由耦合器装置402的第二电容器422b(在图4b中表示为c2，其中在图4b中表示为c1并且以上参见图1a和1b所描述的第一电容器122a表示耦合器装置402的第一电容器)表示。在图4b所示的示例实施例中，第一电容器122a和第二电容器422b分别表示跨第一约瑟夫逊结114a和通量控制量子位装置404(例如，跨第二约瑟夫逊结414a和第三约瑟夫逊结414b)的直接电容并联。在这个示例实施例中，如图4a和4b所示，耦合器装置102可以包括串联连接的电容并联的第一约瑟夫逊结114a和电容并联的通量控制量子位装置404。
63.图4a和4b所示的示例实施例中所示的耦合器装置402可以在第一振荡模式和第二振荡模式下操作。在本文所描述的本公开的一个或多个实施例中，第一振荡模式和第二振荡模式可以相对于彼此对应于不同的(例如，有区别的)频率和/或不同的空间对称性。在这些一个或多个实施例中，第一振荡模式和第二振荡模式可以指示与耦合器装置402的第一约瑟夫逊结114a和通量控制量子位装置404(例如，与第二约瑟夫逊结414a和第三约瑟夫逊结414b相关联)相关联的激励的对称和反对称的组合。在这些一个或多个实施例中，与耦合器装置402的第一约瑟夫逊结114a和通量控制的量子位装置404相关联(例如，与第二约瑟夫逊结414a和第三约瑟夫逊结414b相关联)的激励的这种对称的和反对称的组合可由第一
超导衬垫106a和第三超导衬垫106c的电容耦合产生，其中在图4b中该电容耦合表示为第三电容器122c(在图4b中表示为cs)。
64.在图4a和4b所示的示例实施例中，第三电容器122c代表耦合器装置402的第一超导衬垫106a与第三超导衬垫106c之间的电容耦合，其中该电容耦合可以使得能够创建第一振荡模式和第二振荡模式，第一振荡模式和第二振荡模式相对于彼此具有不同的频率和不同的空间对称性，如上所述。在这个示例实施例中，在图4b中表示为第三电容器122c的该电容耦合可以使第一振荡模式和第二振荡模式能够彼此相互作用，其中该模式除此外将跨耦合器装置402的第一约瑟夫逊结114a和通量控制量子位装置404(例如，跨第二约瑟夫逊结414a和第三约瑟夫逊结414b隔离)隔离。在这个示例实施例中，第一振荡模式与第二振荡模式之间的这种相互作用可以使得能够创建耦合器装置402的扩展状态(例如，混合的量子状态、混合的振荡模式等)(例如，对应于不同频率和不同空间对称性的混合的量子状态和/或混合的振荡模式)。在这个示例实施例中，图4b中表示为第三电容器122c的该电容耦合可以使耦合器装置402的基本模式能够横跨第一约瑟夫逊结114a和通量控制量子位装置404对称地或者反对称地扩展(例如，横跨第二约瑟夫逊结414a和第三约瑟夫逊结414b扩展)。
65.在图4a和4b所示的示例实施例中，第一振荡模式和第二振荡模式可以分别对应于以上参见图1a和1b所描述的第一振荡模式结构116a和第二振荡模式结构116b。在这个示例实施例中，第一振荡模式结构116a和第二振荡模式结构116b可以各自定义可以用于将第一超导量子位104a和/或第二超导量子位104b耦合到耦合器装置402的某种耦合技术(例如，耦合机制、耦合布置、耦合模式等)，使得第一超导量子位104a和/或第二超导量子位104b可以根据耦合器装置402的第一振荡模式和/或第二振荡模式来操作。例如，在这个示例实施例中，第一超导量子位104a和/或第二超导量子位104b可以与如以上参见图1a和1b所描述的第一超导量子位104a和/或第二超导量子位104b可耦合到耦合器装置102的相同或基本上类似的方式耦合到耦合器装置402。例如，第一超导量子位104a和/或第二超导量子位104b可以根据第一振荡模式结构116a和第二振荡模式结构116b电容性地耦合到耦合器装置402，其中在图4b中描绘的示例实施例中该电容性耦合相应地表示为电容器120a和电容器120b。
66.在不同实施例中，通量控制量子位装置404的临界电流可以取决于外部磁场。结果，在这些实施例中，实现装置400a的实体(例如，人、计算装置、软件应用、代理、机器学习模型、人工智能模型等)可以调谐(例如，调节)耦合器装置402的一个或多个临界电流(例如，第一约瑟夫逊结114a和/或通量控制量子位装置404的临界电流)，使得第一超导量子位104a和第二超导量子位104b具有与第一振荡模式结构116a和第二振荡模式结构116b的相等的交换耦合。例如，在这些实施例中，以上定义的这种实体可以调节施加到装置400a、耦合器装置402、第一约瑟夫逊结114a、和/或通量控制量子位装置404(例如，经由如以上参见图1a和1b所描述的磁场发生器和/或计算机1012)的磁场，使得第一超导量子位104a和第二超导量子位104b具有与第一振荡模式结构116a和第二振荡模式结构116b的相等的交换耦合。在这些实施例中，以上定义的这种实体可以通过将外部磁场施加到耦合器装置402、第一约瑟夫逊结114a、和/或通量控制量子位装置404来调谐(例如打开或关闭)第一超导量子位104a与第二超导量子位104b之间的zz相互作用，该外部磁场将改变第一约瑟夫逊结114a或通量控制量子位装置404的临界电流，由此引起zz相互作用的增强(例如增加)或抑制(例
如减少)。
67.在以上实施例中，第一超导量子位104a和第二超导量子位104b与第一振荡模式结构116a和第二振荡模式结构116b的相等的交换耦合可以在处于或大致处于通量控制量子位装置404的某个临界电流处产生第一超导量子位104a与第二超导量子位104b之间的zz相互作用(例如，静态zz相互作用)的净抑制(例如，减少、抵消等)。例如，该相等的交换耦合可以在图500中表示为关闭位置504的通量控制量子位装置404的某个临界电流处或者近似在该临界电流处(例如，在或者近似在大约39毫微安培(na)的临界电流处，如以下所描述的并且在图5中所示出的)产生在第一超导量子位104a与第二超导量子位104b之间的zz相互作用的净抑制。在不同实施例中，第一超导量子位104a与第二超导量子位104b之间的zz相互作用的该净抑制可以由此促进以下各项中的至少一项：与第一超导量子位104a和/或第二超导量子位104b相关联的减少的量子门误差；包括第一超导量子位104a和第二超导量子位104b的量子门(例如，缠结量子门)的增加的速度；和/或包括装置400a的量子处理器的改进的保真度、改进的准确度、和/或改进的性能。
68.在以上实施例中，实现装置400a的该实体可以进一步调整(例如，经由磁场发生器和/或计算机1012)可施加到耦合器装置402的外部磁场以使耦合器装置402从第一振荡模式结构116a或第二振荡模式结构116b(例如，从第一振荡模式或第二振荡模式)解调谐，这可以使第一超导量子位104a与第二超导量子位104b纠缠。例如，在这些实施例中，以上定义的该实体可以调节被施加到耦合器装置402的外部磁场，以将通量控制量子位装置404的临界电流调谐到在图500中表示为开启位置502的通量控制量子位装置404的某个临界电流(例如，处于或大致处于大致26.5na的临界电流，如以下描述的并且在图5中所示出的)或大致调谐到该某个临界电流。
69.在以上实施例中，第一超导量子位104a与第二超导量子位104b的这种纠缠可以使得能够在第一超导量子位104a与第二超导量子位104b之间执行量子门操作。例如，在这些实施例中，基于(例如，经由磁场发生器和/或计算机1012)从第一振荡模式结构116a或第二振荡模式结构116b(例如，从第一振荡模式或第二振荡模式)解调谐耦合器装置402，装置400a和/或耦合器装置402可以作为谐振器感应相位(rip)门来运行，该rip门可以在第一量子位(例如，第一超导量子位104a)与第二量子位(例如，第二超导量子位104b)之间产生zz相互作用，当在耦合器装置402上存在微波驱动(例如，微波信号)时(例如，当存在施加到耦合器装置402的微波信号时)存在该zz相互作用。
70.图5示出了根据本文描述的一个或多个实施例的可促进量子位之间的zz抵消的示例的、非限制性的图500。为了简洁起见，省略相应实施例中采用的类似元件和/或过程的重复描述。
71.图500可包括从实现本文所描述的本公开的一个或多个实施例产生的结果数据。例如，图500可以包括从实现(例如，模拟、量化等)根据本文描述的本公开的一个或多个实施例的装置400a(例如，下文分别参考图7和图9描述的计算机实现的方法700和/或900)产生的结果数据。
72.图500可以包括根据通量控制量子位装置404临界电流(沿着图500的x轴表示并且以安培(a)为单位表示)的第一超导量子位104a与第二超导量子位104b之间的zz相互作用(沿着图500的y轴表示并且以khz表示)的模拟。
73.在图5所示出的示例实施例中，开启位置502对应于通量控制量子位装置404的临界电流的低值(例如，大约26.5na)以及第一超导量子位104a与第二超导量子位104b之间的zz相互作用的高值(例如，大约1兆赫(mhz))。在这个示例实施例中，第一超导量子位104a与第二超导量子位104b之间的zz相互作用的该高值(例如，大约大于1兆赫(mhz))可使能第一超导量子位104a与第二超导量子位104b的纠缠(例如，以在第一超导量子位104a与第二超导量子位104b之间执行量子门操作)。在这个示例实施例中，如以上参见图1a、1b、4a和4b所描述的，实现装置400a的实体可以调节(例如，经由磁场发生器和/或计算机1012)可被施加到耦合器装置402的外部磁场，以将通量控制量子位装置404的临界电流调谐到对应于在图5中描绘的图500中限定的开启位置502的某个临界电流(例如，大约26.5na)。
74.在图5所示出的示例实施例中，关闭位置504对应于第一超导量子位104a与第二超导量子位104b之间的zz相互作用的低值(例如，大约1khz)以及通量控制量子位装置404的临界电流的高值(例如，大约39na)。在这个示例实施例中，zz相互作用的该低值(例如，大约小于1khz)可以使得在执行量子门时能够减少与第一超导量子位104a和/或第二超导量子位104b相关联的量子门误差。在这个示例实施例中，如以上参见图1a、1b、4a和4b所描述的，实现装置400a的实体可以调节(例如，经由磁场发生器和/或计算机1012)可被施加到耦合器装置402的外部磁场，以将通量控制量子位装置404的临界电流调谐到对应于在图5中描绘的图500中定义的关闭位置504的某个临界电流(例如，大约39na)。
75.图6a根据本文所描述的一个或多个实施例示出了可促进量子位之间的zz抵消的示例的、非限制性装置600a的顶视图。图6b示出了装置600a的示例非限制性电路示意图600b。
76.装置600a可以包括以上参见图1a和1b所描述的装置100a的示例、非限制性的替代实施例，其中装置600a可以包括耦合器装置402(在图6a和6b中表示为双结耦合器)来代替耦合器装置102。耦合器装置602可以包括耦合器装置102的示例、非限制性的替代实施例，其中耦合器装置602的第一超导衬垫106a和第三超导衬垫106c可以耦合到第一超导量子位104a(在图6a和6b中表示为transmon 1)并且耦合器装置602的第二超导衬垫106b可以耦合到第二超导量子位104b(在图6a和6b中表示为transmon 2)。
77.在图6a和6b中描绘的示例性实施例中示出的耦合器装置602可以在第一振荡模式624a和第二振荡模式624b(图中未示出)中操作。在本文所描述的本公开的一个或多个实施例中，第一振荡模式624a和第二振荡模式624b可以相对于彼此对应于不同的(例如，不同的)频率和/或不同的空间对称性。在这些一个或多个实施例中，第一振荡模式624a和第二振荡模式624b可以指示与耦合器装置602的第一约瑟夫逊结114a和第二约瑟夫逊结114b相关联的激励的对称和反对称的组合。在这些一个或多个实施例中，与耦合器装置602的第一约瑟夫逊结114a和第二约瑟夫逊结114b相关联的这种对称的和反对称的激励的组合可以由第一超导衬垫106a和第三超导衬垫106c的电容耦合产生，其中在图6b中该电容耦合表示为第三电容器122c(在图6b中表示为cs)。
78.在图6a和6b所示出的示例实施例中，第三电容器122c表示耦合器装置602的第一超导衬垫106a与第三超导衬垫106c之间的电容耦合，其中该电容耦合可以使得能够创建如上所述的相对于彼此具有不同频率和不同空间对称性的第一振荡模式624a和第二振荡模式624b。在这个示例实施例中，在图6b中表示为第三电容器122c的该电容耦合可以使得第
一振荡模式624a和第二振荡模式624b能够彼此相互作用，其中该模式除此外将跨耦合器装置602的第一约瑟夫逊结114a和第二约瑟夫逊结114b隔离。在这个示例实施例中，第一振荡模式624a与第二振荡模式624b之间的该相互作用可以使得能够创建耦合器装置602的扩展状态(例如，混合的量子状态、混合的振荡模式等)(例如，对应于不同频率和不同空间对称性的混合的量子状态和/或混合的振荡模式)。在这个示例实施例中，在图6b中表示为第三电容器122c的该电容耦合可以使得耦合器装置602的基本模式能够跨第一约瑟夫逊结114a和第二约瑟夫逊结114b对称地或反对称地扩展。
79.第一振荡模式624a和第二振荡模式624b可以分别对应于第一振荡模式结构616a(图6a中标记为a模式)和第二振荡模式结构616b(图6a中标记为b模式)。第一振荡模式结构616a和第二振荡模式结构616b可以各自限定可以用于将第一超导量子位104a和/或第二超导量子位104b耦合到耦合器装置602的某种耦合技术(例如，耦合机制、耦合布置、耦合模式等)，使得第一超导量子位104a和/或第二超导量子位104b可以根据耦合器装置602的第一振荡模式624a和/或第二振荡模式624b来操作。
80.如上所述，在图6a和6b中描绘的示例性实施例中示出的第一超导量子位104a和/或第二超导量子位104b可以耦合到耦合器装置602。例如，如在图6a和6b中描绘的示例性实施例中所示出的：耦合器装置602的第一超导衬垫106a可以被电容性地耦合到第一超导量子位104a的第一超导衬垫108a，其中在图6b中由电容器620a(在图6b中表示为c
c1
)表示该电容耦合；耦合器装置602的第三超导衬垫106c可以电容性地耦合到第一超导量子位104a的第二超导衬垫110a，其中在图6b中由电容器120b(在图6b中表示为c
c2
)表示该电容性耦合；并且耦合器装置602的第二超导衬垫106b可以被电容性耦合到第二超导量子位104b的第一超导衬垫108b，其中在图6b中由电容器620c(在图1b中表示为c
c3
)表示该电容性耦合。
81.在不同的实施例中，第一超导量子位104a可以基于(例如，根据)以上描述的并且在图6a中示出的第二振荡模式结构616b被耦合到耦合器装置602。在这些实施例中，第二超导量子位104b可以基于(例如，根据)在上面描述并且在图6a中示出的第一振荡模式结构616a被耦合到耦合器装置602。在这些实施例中，因为第一超导量子位104a和第二超导量子位104b可以耦合到耦合器装置602的不同模式(例如，第一超导量子位104a电容性耦合到对应于第二振荡模式624b的第二振荡模式结构616b，以及第二超导量子位104b电容性耦合到对应于第一振荡模式624a的第一振荡模式结构616a)，所以在第一超导量子位104a与第二超导量子位104b之间几乎不存在直接交换耦合(例如，可忽略的直接交换耦合)。在这些实施例中，因为在第一超导量子位104a与第二超导量子位104b之间存在可忽略的直接交换耦合，所以抑制了第一超导量子位104a与第二超导量子位104b之间的静态zz相互作用(例如，抑制了第一超导量子位104a与第二超导量子位104b之间的串扰)。这些实施例的优点在于，耦合器装置602与现有的共面波导谐振器相比可以具有相对更高的内部质量因子，因此，当与该现有的共面波导谐振器相比时，经由耦合器装置602的能量损耗更小。
82.在以上实施例中，因为对应于耦合器装置602的第一振荡模式624a的第一振荡模式结构616a和对应于第二振荡模式624b的第二振荡模式结构616b彼此具有强的(例如，相对强的)纵向耦合，所以可存在有效的四体式相互作用，涉及：第一超导量子位104a；第二超导量子位104b；对应于第一振荡模式624a的第一振荡模式结构616a；以及对应于第二振荡模式624b的第二振荡模式结构616b。在这些实施例中，通过以从第一振荡模式624a或第二
振荡模式624b解调谐的频率(例如，在50mhz或大约50mhz)驱动耦合器装置602(例如，通过使用如上描述的脉冲发生器装置和/或计算机1012将微波脉冲施加到耦合器装置602)，该四体式相互作用允许第一超导量子位104a与第二超导量子位104b之间的纠缠门，非常像rip门。在这些实施例中，以从第一振荡模式624a或第二振荡模式624b解调谐的该频率驱动耦合器装置602在第一超导量子位104a与第二超导量子位104b之间产生zz相互作用，并且因此产生纠缠，但是仅在微波驱动的存在下，由此实现可控制的纠缠。在这些实施例中，以从第一振荡模式624a或第二振荡模式624b解调谐的该频率驱动耦合器装置602可以构成从第一振荡模式624a或第二振荡模式624b解调谐耦合器装置602。
83.本文中所描述的本公开的不同实施例(例如，装置100a、装置400a、装置600a等)可与不同技术相关联。例如，本文描述的本公开的不同实施例(例如，装置100a、装置400a、装置600a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。
84.本文中所描述的本公开的不同实施例(例如，装置100a、装置400a、装置600a等)可提供对与上文所识别的不同技术相关联的系统、装置、组件、操作步骤和/或处理步骤的技术改进。例如，本文描述的本公开的不同实施例(例如，装置100a、装置400a、装置600a等)可以产生第一超导量子位和第二超导量子位与耦合器装置的第一振荡模式结构和第二振荡模式结构的交换耦合；和/或在第一超导量子位与第二超导量子位之间产生纠缠的量子门。在该示例中，该交换耦合可以包括第一超导量子位104a和第二超导量子位104b与对应于耦合器装置102的第一振荡模式的第一振荡模式结构116a和对应于第二振荡模式的第二振荡模式结构116b的相等的交换耦合。在该示例中，该相等的交换耦合可以产生在由如上描述的并且在图2中示出的区域202限定的对应于第一超导量子位104a的限定的频率范围202a和对应于第二超导量子位104b的限定的频率范围202b上对第一超导量子位104a与第二超导量子位104b之间的zz相互作用的净抑制。在该示例中，第一超导量子位104a与第二超导量子位104b之间的zz相互作用的该净抑制可以由此促进以下各项中的至少一项：与第一超导量子位104a和/或第二超导量子位104b相关联的减少的量子门误差；包括第一超导量子位104a和第二超导量子位104b的量子门(例如，缠结量子门)的增加的速度；和/或包括装置100a的量子处理器的改进的保真度、改进的准确度、和/或改进的性能。
85.本文描述的本公开的不同实施例(例如，装置100a、装置400a、装置600a等)可以为与可与在此描述的本公开的不同实施例(例如，装置100a、装置400a、装置600a等)中的一个或多个相关联的经典计算装置和/或量子计算装置(例如，量子处理器、量子硬件、超导电路等)相关联的处理单元(例如，包括装置100a、装置400a、或装置600a、处理单元1014等的量子处理器)提供技术改进。例如，通过产生上述的该相等的交换耦合，本文描述的本公开的不同实施例(例如，装置100a、装置400a、装置600a等)可以抑制第一超导量子位104a与第二超导量子位104b之间的zz相互作用，并且由此促进：与第一超导量子位104a和/或第二超导量子位104b相关联的减少的量子门误差；和/或包括第一超导量子位104a和第二超导量子位104b的量子门(例如，缠结量子门)的增加的速度。在该示例中，通过减少该量子门误差和/或增加该量子门的速度，本文描述的本公开的不同实施例中的一个或多个(例如，装置100a、装置400a、装置600a等)可以促进包括本公开的不同实施例中的一个或多个的量子处
理器(例如，包括装置100a、装置400a、或装置600a并且执行量子门的量子处理器)的改进的保真度、改进的准确度、和/或改进的性能。
86.基于如上所述的对第一超导量子位104a与第二超导量子位104b之间的zz相互作用的这种抑制，在此描述的本公开的不同实施例(例如，装置100a、装置400a、装置600a等)的实际应用是它们可以在量子装置(例如，量子处理器、量子计算机等)中实施以针对多种领域(例如，金融、化学、医学等)中的复杂性范围内的多种问题(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)更快速并且更有效地进行具有改进的保真度和/或准确度的计算。例如，基于如上所述的第一超导量子位104a与第二超导量子位104b之间的zz相互作用的这种抑制，在此描述的本公开的不同实施例中的一个或多个(例如，装置100a、装置400a、装置600a等)的实际应用是它们可以在例如量子处理器(例如，包括装置100a、装置400a、或装置600a的量子处理器)中实施从而以改进的保真度和/或准确度计算化学、医学和/或金融领域中的优化问题的一个或多个解决方案(例如，启发式等)，其中该解决方案可用于工程化例如新的化合物、新的药物、和/或新的选项定价系统和/或方法。
87.可理解的是，在此描述的本公开的不同实施例(例如，装置100a、装置400a、装置600a等)提供了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不同实施例(例如，装置100a、装置400a、装置600a等)提供了抑制在如上所述的第一超导量子位104a与第二超导量子位104b之间的zz相互作用的新的方法，该zz相互作用在量子计算期间导致量子门误差。在该示例中，这种抑制zz相互作用的新方法可以使用包括本文描述的本公开的各种实施例中的一个或多个(例如，装置100a、装置400a、装置600a等)的量子处理器实现具有提高的保真度和/或准确度的更快和更高效的量子计算。
88.本文中描述的本公开的各种实施例(例如，装置100a、装置400a、装置600a等)可以采用硬件或软件来解决本质上高度技术、不抽象并且不能由人作为一组脑力劳动来执行的问题。在一些实施例中，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)执行在此描述的过程中的一个或多个以执行与以上识别的不同技术相关的定义的任务。在此描述的本公开的不同实施例(例如，装置100a、装置400a、装置600a等)可以用于解决通过上面提到的技术的进步、采用量子计算系统、云计算系统、计算机架构、和/或另一种技术而出现的新问题。
89.可理解，由于可由本文描述的本公开的各种实施例(例如，装置100a、装置400a、装置600a等)执行的各种操作是大于人头脑的能力的操作，所以本文描述的本公开的各种实施例(例如，装置100a、装置400a、装置600a等)可以利用不能在人的头脑中复制或由人执行的电气组件、机械组件和电路的各种组合。例如，在某个时间段内由本文描述的本公开的各种实施例(例如，装置100a、装置400a、装置600a等)处理的数据量、处理该数据的速度、或者数据的类型可以大于、更快、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。
90.根据若干实施例，本文描述的本公开的不同实施例(例如，装置100a、装置400a、装置600a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)而完全可操作的，同时还执行本文描述的不同操作。可理解，该同时的多操作执行超出了人类头脑的能力。还可理解，本文描述的本公开的各种实施例(例如，装置100a、装置400a、装置600a等)可以包括不可能由诸如人类用户的实体手动地获得的信息。例如，装置100a、装置400a和/或
装置600a中包括的信息的类型、量和/或各种信息可比由人类用户手动获得的信息更复杂。
91.图7示出了根据在此描述的一个或多个实施例的可促进量子位之间的zz抵消的示例的、非限制性的计算机实现的方法700的流程图。为了简洁起见，省略相应实施例中采用的类似元件和/或过程的重复描述。
92.在702处，计算机实现的方法700可包括通过可操作地耦合到处理器(例如，处理单元1014等)的系统(例如，包括计算机1012、本文中限定的一种或多种类型的外部装置、装置100a和/或耦合器装置102的系统)生成第一超导量子位(例如，第一超导量子位104a)以及第二超导量子位(例如，第二超导量子位104b)与耦合器装置(例如，耦合器装置102)的第一振荡模式结构(例如，对应于第一振荡模式的第一振荡模式结构116a)以及第二振荡模式结构(例如，对应于第二振荡模式的第二振荡模式结构116b)的交换耦合(例如，相等的交换耦合)。例如，如以上参见图1a和1b所描述的，第一超导量子位104a和第二超导量子位104b可以各自被电容性地耦合到第一振荡模式结构116a和第二振荡模式结构116b两者，其中该模式结构分别对应于耦合器装置102的第一振荡模式和第二振荡模式。在该示例中，如以上参见图1a和1b所描述的，第一超导量子位104a和第二超导量子位104b与第一振荡模式结构116a和第二振荡模式结构116b的这种电容耦合可以产生第一超导量子位104a和第二超导量子位104b与第一振荡模式结构116a和第二振荡模式结构116b的相等的交换耦合。在该示例中，如以上参见图1a和1b所描述的，该相等的交换耦合可以在限定的量子位频率范围(例如，限定的与第一超导量子位104a相对应的频率范围202a以及限定的与第二超导量子位104b相对应的频率范围202b，它们被如以上描述的并且在图2中示出的区域202限定)上产生在第一超导量子位104a与第二超导量子位104b之间的zz相互作用(例如，静态zz相互作用)的净抑制(例如，减少、抵消等)。
93.在704处，计算机实现的方法700可以包括：通过系统(例如，包括计算机1012、在此定义的一种或多种类型的外部装置，装置100a和/或耦合器装置102的系统)在第一超导量子位与第二超导量子位之间产生缠结量子门。例如，如以上参见图1a和1b所描述的，实现装置100a的实体(例如，人、计算装置、软件应用、代理、机器学习模型、人工智能模型等)可以使耦合器装置102从第一振荡模式结构116a或第二振荡模式结构116b、并且因此从第一振荡模式或第二振荡模式解调谐，以纠缠第一超导量子位104a和第二超导量子位104b(例如，以在第一超导量子位104a与第二超导量子位104b之间产生纠缠的量子门)。在这些实施例中，第一超导量子位104a与第二超导量子位104b的这种纠缠可以使得能够在第一超导量子位104a与第二超导量子位104b之间执行量子门操作。例如，在这些实施例中，基于从第一振荡模式结构116a或第二振荡模式结构116b以及进而从第一振荡模式或第二振荡模式解调谐耦合器装置102，装置100a和/或耦合器装置102可以作为谐振器感应相位(rip)门来操作，该rip门可以在第一量子位(例如，第一超导量子位104a)与第二量子位(例如，第二超导量子位104b)之间产生zz相互作用，当在耦合器装置102处存在微波驱动(例如，微波信号)时(例如，当存在施加到耦合器装置102的微波信号时)存在这些zz相互作用。
94.图8示出了根据在此描述的一个或多个实施例的可促进量子位之间的zz抵消的示例的、非限制性的计算机实现的方法800的流程图。为了简洁起见，省略相应实施例中采用的类似元件和/或过程的重复描述。
95.在802，计算机实现的方法800可以包括通过可操作地耦合到处理器(例如，处理单
元1014等)的系统(例如，包括计算机1012、在此定义的一种或多种类型的外部装置、装置600a、和/或耦合器装置602的系统)将第一超导量子位(例如，第一超导量子位104a)耦合到对应于耦合器装置(例如，耦合器装置602)的第一振荡模式(例如，第二振荡模式624b)的第一振荡模式结构(例如，第二振荡模式结构616b，在图6a中表示为b模式)。
96.在804，计算机实现的方法800可以包括通过可操作地耦合到处理器(例如，处理单元1014等)的系统(例如，包括计算机1012、在此定义的一种或多种类型的外部装置、装置100a、和/或耦合器装置102的系统)将第二超导量子位(例如，第二超导量子位104b)耦合到对应于耦合器装置的第二振荡模式(例如，第一振荡模式624a)的第二振荡模式结构(例如，第一振荡模式结构616a，在图6a中表示为a模式)。
97.在806处，计算机实现的方法800可以包括通过可操作地耦合到处理器(例如，处理单元1014等)的系统(例如，包括计算机1012、本文定义的一种或多种类型的外部装置、装置100a和/或耦合器装置102的系统)将耦合器装置从第一振荡模式或第二振荡模式解调谐。例如，参照以上描述的并且在图6a和6b中示出的示例实施例，因为对应于耦合器装置602的第一振荡模式624a的第一振荡模式结构616a和对应于第二振荡模式624b的第二振荡模式结构616b彼此具有强的(例如，相对强的)纵向耦合，所以可存在有效的四体式相互作用，涉及：第一超导量子位104a；第二超导量子位104b；对应于第一振荡模式624a的第一振荡模式结构616a；以及对应于第二振荡模式624b的第二振荡模式结构616b。在这些实施例中，通过以从第一振荡模式624a或第二振荡模式624b解调谐的频率(例如，在50mhz或大约50mhz)驱动耦合器装置602(例如，通过使用如上所述的脉冲发生器装置和/或计算机1012将微波脉冲施加到耦合器装置602)，该四体式相互作用允许第一超导量子位104a与第二超导量子位104b之间的纠缠门，非常像rip门。在这些实施例中，以从第一振荡模式624a或第二振荡模式624b解调谐的这种频率驱动耦合器装置602在第一超导量子位104a与第二超导量子位104b之间产生zz相互作用，并且因此产生纠缠，但是仅在微波驱动的存在下，由此实现可控制的纠缠。在这些实施例中，以从第一振荡模式624a或第二振荡模式624b解调谐的这种频率驱动耦合器装置602可以构成从第一振荡模式624a或第二振荡模式624b解调谐耦合器装置602。
98.图9示出了根据在此描述的一个或多个实施例的可促进量子位之间的zz抵消的示例的、非限制性的计算机实现的方法900的流程图。为了简洁起见，省略相应实施例中采用的类似元件和/或过程的重复描述。
99.在902，计算机实现的方法900可以包括产生(例如，经由包括计算机1012、在此定义的一种或多种类型的外部装置、装置400a、和/或耦合器装置402的系统)第一超导量子位(例如，第一超导量子位104a)和第二超导量子位(例如，第二超导量子位104b)与通量可调谐耦合器装置(例如，耦合器装置402)的第一振荡模式结构(例如，对应于第一振荡模式的第一振荡模式结构116a)和第二振荡模式结构(例如，对应于第二振荡模式的第二振荡模式结构116b)的相等的交换耦合。
100.在904，计算机实现的方法900可以包括调谐(例如，经由包括计算机1012、在此定义的一种或多种类型的外部装置、装置400a、和/或耦合器装置402的系统)在通量可调谐耦合器装置中的通量控制量子位装置(例如，包括squid环路的通量控制量子位装置404)的临界电流。例如，如以上参见图4a、图4b和图5所描述的，如在此定义的实体可以通过使用磁场
发生器将外部磁场施加到耦合器装置402和/或通量控制量子位装置404上来调谐(例如，调节)耦合器装置402中的通量控制量子位装置404的临界电流。
101.在906，计算机实现的方法900可以包括确定(例如，经由包括计算机1012、在此定义的一种或多种类型的外部装置、装置100a、和/或耦合器装置102的系统)在第一超导量子位与第二超导量子位之间的zz相互作用是否开启。例如，如以上参见图4a、图4b和图5所描述的，如在此定义的实体可以通过使用磁场发生器将外部磁场施加到耦合器装置402和/或通量控制量子位装置404上来调谐(例如，调节)耦合器装置402中的通量控制量子位装置404的临界电流。在该示例中，该实体可以将通量控制量子位装置404的临界电流调谐到对应于在图5中描绘的图500上限定的开启位置502的电流值(例如，大约26.5na)，其中开启位置502对应于在第一超导量子位104a与第二超导量子位104b之间的相对高的zz相互作用(例如，zz相互作用有效开启)。结果，在该示例中，可以使用图500来执行关于zz相互作用是否开启的确定以将通量控制量子位装置404的临界电流调谐(例如，调整)到对应于图500上限定的开启位置502的该电流值。
102.如果在906处确定在第一超导量子位与第二超导量子位之间的zz相互作用开启，在908处，计算机实现的方法900可以包括执行(例如，经由包括计算机1012、在此定义的一种或多种类型的外部装置、装置400a、和/或耦合器装置402的系统)在第一超导量子位与第二超导量子位之间的纠缠的量子门。例如，将通量控制量子位装置404的临界电流调谐到对应于图500上限定的开启位置502(例如，如上所述)的电流值可以引起第一超导量子位104a与第二超导量子位104b纠缠，由此使能在第一超导量子位104a与第二超导量子位104b之间纠缠的量子门。在该示例中，第一超导量子位104a与第二超导量子位104b的这种纠缠可以使得能够在第一超导量子位104a与第二超导量子位104b之间执行量子门操作(例如，纠缠的量子门操作)。
103.在910处，计算机实现的方法900可以包括调谐(例如，经由包括计算机1012、在此定义的一种或多种类型的外部装置、装置400a、和/或耦合器装置402的系统)通量控制量子位装置的临界电流以关闭第一超导量子位与第二超导量子位之间的zz相互作用。
104.例如，如以上参见图4a、图4b和图5所描述的，如在此定义的实体可以通过使用磁场发生器将外部磁场施加到耦合器装置402和/或通量控制量子位装置404来调谐(例如，调节)耦合器装置402中的通量控制量子位装置404的临界电流。在该示例中，该实体可以将通量控制量子位装置404的临界电流调谐到对应于在图5中描绘的图500上限定的关闭位置504的电流值(例如，大约39na)，其中关闭位置504对应于在第一超导量子位104a与第二超导量子位104b之间的相对低的zz相互作用(例如，zz相互作用被有效地关闭)。结果，在该示例中，可以使用图500来执行关于zz相互作用是否被关闭的确定以将通量控制量子位装置404的临界电流调谐(例如，调整)到对应于图500上限定的关闭位置504的该电流值。
105.如果在906处确定在第一超导量子位与第二超导量子位之间的zz相互作用未开启，计算机实现的方法900可以包括返回到操作904以调谐通量可调谐耦合器装置中的通量控制量子位装置的临界电流。在不同实施例中，可以重复计算机实现的方法900的操作904和906，直到第一超导量子位与第二超导量子位之间的zz相互作用开启。在这些实施例中，基于重复操作904和906直到第一超导量子位与第二超导量子位之间的zz相互作用开启，计算机实现的方法900可以进行到操作908和910。
106.为了提供用于所公开的主题内容的各方面的上下文，图10以及以下讨论旨在提供对其中可实现所公开的主题内容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能够用于实现以上参考图1a和1b所描述的示例、非限制性多步骤制造顺序，多步骤制造顺序可被实现用于制造根据本文中所描述的本公开的一个或多个实施例的装置100a、400a和/或600a。在另一个示例中，如下所述，操作环境1000可用于实现以上分别参考图7、图8和图9所描述的一个或多个示例、非限制性计算机实现方法700、800和/或900。为了简洁起见，省略对在此描述的其他实施例中采用的相似元件和/或过程的重复描述。
107.可以通过计算系统(例如，在图10中示出并且在下面描述的操作环境1000)和/或计算装置(例如，在图10中示出并且在下面描述的计算机1012)实现以上参考图1a和图1b描述的可以被实现为制造装置100a、400a和/或600a的示例非限制性多步骤制造顺序。在非限制性示例实施例中，该计算系统(例如，操作环境1000)和/或该计算装置(例如，计算机1012)可以包括一个或多个处理器和一个或多个存储器装置，一个或多个存储器装置可以在其上存储可执行指令，可执行指令当由一个或多个处理器执行时可以促进上文参见图1a和1b所描述的示例、非限制性多步骤制造序列的执行。作为非限制性示例，一个或多个处理器可通过引导和/或控制一个或多个用于执行半导体和/或超导体装置制造的系统和/或设备来促进以上参见图1a和1b所描述的示例、非限制性多步骤制造序列的执行。
108.在另一个示例中，也可以由操作环境1000实现(例如，执行)上面分别参考图7、图8和图9所描述的一个或多个示例、非限制性计算机实现方法700、800和/或900。作为非限制性示例，该计算装置(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该(多个)计算机实现的方法的操作和/或例程的一个或多个系统和/或设备(例如，本文中定义的一种或多种类型的外部装置等)来促进上文分别参考图7、8和9所描述的一个或多个示例的、非限制性的计算机实现的方法700、800和/或900的执行。
109.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。可理解和认识到，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内容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，还可理解，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便于将该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装置或存储介质访问的计算机程序。
110.参考图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可以是不同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，总线架构包括但不限于工业标准架构(isa)、微通道架构(msa)、扩展isa(eisa)、智能驱动电子装置(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)。
111.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还可以包括可移动/不可移动、易失性/非易失性计算机存储介质。图10示出了例如磁盘存储器1024。磁盘存储器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、闪存卡或记忆棒的装置。盘存储器1024也可以包括单独的或与其他存储介质组合的存储介质。为了便于盘存储器1024连接至系统总线1018，通常使用可移动或不可移动接口，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。该软件还可以包括例如操作系统1028。可以存储在磁盘存储装置1024上的操作系统1028用于控制和分配计算机1012的资源。
112.系统应用1030利用由操作系统1028通过程序模块1032和程序数据1034(例如存储在系统存储器1016或盘存储1024上)对资源的管理。可理解，本公开可用不同操作系统或操作系统的组合来实现。用户通过输入装置1036将命令或信息输入到计算机1012中。输入装置1036包括但不限于诸如鼠标的指向装置、跟踪球、指示笔、触摸板、键盘、麦克风、操纵杆、游戏板、圆盘式卫星天线、扫描仪、tv调谐器卡、数码相机、数码摄像机、网络相机等。这些和其他输入装置经由(多个)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)。输出装置1040使用与输入装置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向输出装置1040输出信息。提供了输出适配器1042，以示出存在一些输出装置1040，如监测器、扬声器和打印机，以及需要特殊适配器的其他输出装置1040。作为说明而非限制，输出适配器1042包括提供输出装置1040和系统总线1018之间的连接装置的视频和声卡。应注意，其他装置和/或装置的系统提供输入和输出能力两者，例如远程计算机1044。
113.计算机1012可以使用到一个或多个远程计算机(诸如(多个)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说明存储器存储装置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包括有线和/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用户线路(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，在计算机1012内部示出通信连接1050，但它也可以在计算机1012外部。仅出于示范性目的，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。
114.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、设备和/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(或多个介质)。计算机可读存储介质可为可保留和存储供指令执行装置使用的指令的有形装置。计算机可读存储介质可以是，例如但不限于，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)、可擦式可编程只读存储器(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、诸如穿孔卡的机械编码设备或具有记录在其上的指令的槽中的凸出结构、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)或通过电线发射的电信号。
115.本文中所描述的计算机可读程序指令可以经由网络(例如，互联网、局域网、广域网和/或无线网络)从计算机可读存储介质下载到相应的计算/处理设备，或者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、或以一种或多种程序设计语言的任何组合编写的源代码或目标代码，这些程序设计语言包括面向对象的程序设计语言(诸如smalltalk、c 等)和过程程序设计语言(诸如“c”程序设计语言或类似程序设计语言)。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。
116.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。可理解，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产生机器，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/或框图的框或多个框中指定的功能/动作的装置。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，这些指令使得计算机、可编程数据处理装置、和/或其他设备以特定方式工作，从而，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/或框图中的框或多个框中规定的功能/动作的方面的指令的制造品。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，以产生计算机实现的处理，使得在计算机、其他可编程设备或其他装置上执行的指令实现在流程图和/或框图的框或多个框中指定的功能/动作。
117.附图中的流程图和框图示出了根据本发明的不同实施例的系统、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。对此，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。在一些备选实现中，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，可以用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。
118.虽然上文已经在运行在计算机和/或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内容，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、小型计算装置、大型计算机、以及计算机、手持式计算装置(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，由通过通信网络链接的远程处理设备来执行任务。然而，本发明的一些(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存储设备两者中。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，本文描述的一个或多个实施例可以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”可以包含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。
119.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不同数据结构的不同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、分布式系统中的另一组件进行交互的一个组件的数据，和/或经由信号跨诸如互联网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，该电气或电子电路由处理器执行的软件或固件应用操作。在这样的情况下，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，组件可以是通过没有机械部件的电子组件来提供特定功能的装置，其中电子组件可以包括处理器或用于执行至少部分地赋予电子组件的功能的软件或固件的其他装置。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。
120.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，如本说明书和附图中所使用的冠词“一个(a)”和“一种(an)”通常被解释为意指“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、实例或例证。为了避免疑问，在此公开的主题内容不受此类示例的限制。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优于或优于其他方面或设计，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。
121.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装置，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)、复杂可编程逻辑装置(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”、“存储装置”、“数据存储”、“数据存储装置”、“数据库”和基本上任何其他信息存储组件的术语用于指“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/或存储器部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(ddr sdram)、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，本文所公开的系统或计算机实现的方法的存储器组件旨在包括(但不限于)这些和任何其他合适类型的存储器。
122.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，不可能描述组件的每个可想象的组合或计算机实现的方法，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，在具体实施方式、权利要求、附件以及附图中使用术语“包含”、“具有”、“拥有”等的程度上，这些术语旨在以类似于术语“包括”的方式是包括性的，因为在权利要求中采用“包括”作为过渡词时，解释“包括”。
123.已经出于说明的目的呈现了不同实施例的描述，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。选择这里使用的术语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。