公开(公告)号：CN109376870A

公开(公告)日：2019-02-22

申请号：CN201811216710.2

申请日：2018-10-18

Applicant: 清华大学

Inventor： 段路明 ,  宋袆璞 ,  张宏毅

IPC: G06N99/00

Abstract: 本申请公开了一种超导量子比特芯片，包括准一维网链结构布局的超导量子比特阵列和操控读取微波电路，每个网状单元内包含n个量子比特，相邻网络之间共享m(m和n为自然数，n＞m≥2)个共享型量子比特用于网状单元间互联；网状单元内的每个超导量子比特耦合到同一个共平面超导微波谐振腔，用于网络内量子比特的互联；每个量子比特各自耦合于一个共平面超导微波谐振腔，并进一步耦合于共平面微波传输线，连接于外部电路，用于量子比特状态读取。本申请可有效防止量子比特互联断点的可能，极大地提高互联可靠性，并可增加纠错编码设计的灵活性，有效降低量子比特操控和读取电路的复杂度，具有重要的科学研究和工业应用前景。

公开(公告)号：CN113592091B

公开(公告)日：2024-04-12

申请号：CN202110795600.1

申请日：2021-07-14

Applicant: 清华大学

Inventor： 段路明 ,  杨蒿翔

IPC: G06N10/70

Abstract: 本文公开一种构建纠缠态的方法、装置、实现节点连接的方法及装置，包括：本发明实施例采用同一种离子作为数据量子比特与辅助量子比特，使用处于第一能级组的离子构建纠缠态，由于用于执行数据存储操作的第二能级的跃迁与第一能级组的跃迁互不干扰，在有效消除串扰的同时降低了系统复杂度，确保了数据量子比特与辅助量子比特之间量子逻辑门的保真度。

公开(公告)号：CN113921162B

公开(公告)日：2024-02-23

申请号：CN202010645038.X

申请日：2020-07-07

Applicant: 清华大学

Inventor： 段路明 ,  梅全鑫

IPC: G21K1/00 ,  G06N10/40

Abstract: 一种离子阱，本发明实施例在离子阱装置上额外设置一组第二射频电极，通过在各第二射频电极上分别施加第二射频电压，产生了用于与径向电场进行相互抵消的射频电场；通过径向电场与射频电场的相互抵消获得了满足预设分布的离子阱中心区域的电势，从而压制了离子量子比特偏离射频零点轴的微运动。

公开(公告)号：CN117236454A

公开(公告)日：2023-12-15

申请号：CN202311196968.1

申请日：2023-09-15

Applicant: 清华大学 ,  合肥国家实验室

Inventor： 段路明 ,  吴宇恺

IPC: G06N10/20 ,  H03K19/20

Abstract: 本申请公开一种构建量子纠缠逻辑门的方法及装置，本公开实施例构建量子纠缠逻辑门的方法，对分段中的离子的每一个声子模式的自旋相关位移和每一对分段间积累的双量子比特相位进行预设运算，获得目标相关函数，将获得的目标相关函数转换为包含预设向量的目标函数，通过引入的预设向量提升了相位调制的量子纠缠逻辑门的计算速度，求解出目标函数的局域最优解后根据局域最优解对应的逻辑门保真度，进行是否根据获得的局域最优解构建逻辑门的处理，确保了构建的逻辑门可以满足保真度的要求，实现了适用大规模的离子阵列量子纠缠逻辑门。

公开(公告)号：CN113345617B

公开(公告)日：2023-11-14

申请号：CN202110524291.4

申请日：2021-05-13

Applicant: 清华大学

Inventor： 段路明 ,  周子超 ,  何丽

IPC: G21K1/00

Abstract: 本文公开一种离子阱系统，包括：离子阱、设置有第一光学窗口的真空腔体；其中，真空腔体上还设置有一对对称分布的第二光学窗口，第二光学窗口的中心与第一光学窗口的中心位于同一平面；其中，第一光学窗口为执行第一操作提供光学通路；第二光学窗口为执行第二操作提供光学通路；第二光学窗口大于第一光学窗口。本发明实施例通过在设置第一光学窗口的平面内，以对称方式分布设置的一对用于执行第二操作的第二光学窗口，为执行第二操作提供了光路通路，提升了第二操作执行的可行性。

公开(公告)号：CN113449871B

公开(公告)日：2022-09-02

申请号：CN202110796797.0

申请日：2021-07-14

Applicant: 清华大学

Inventor： 段路明 ,  杨蒿翔

IPC: G06N10/00 ,  G06V10/764

Abstract: 本文公开一种实现状态探测的方法、装置、计算机存储介质及终端，包括：通过第一探测激光照射第一量子比特阵列，获得第一荧光；将获得的第一荧光与参数调整后的第二探测激光的光斑重合并生成干涉图像；对生成的干涉图像基于预先获得两张以上特征图像进行分析，以确定第一量子比特阵列中包含的量子比特的亮暗状态；其中，第一探测激光与第二探测激光为频率相同、相位差为固定预设差值的两束激光；荧光与光斑的光强和偏振相同；特征图像包括：由仅包含一个量子比特为亮态的第二量子比特阵列生成的干涉图像。本发明实施例在生成干涉图像之后，对干涉图像基于预先获得两张以上特征图像进行分析，实现了量子比特状态的探测。

公开(公告)号：CN114861925A

公开(公告)日：2022-08-05

申请号：CN202210470734.0

申请日：2022-04-28

Applicant: 清华大学

Inventor： 段路明 ,  毛志超 ,  姜越 ,  赵文定

IPC: G06N10/40 ,  H01L49/02 ,  H01L23/522 ,  H01L23/64 ,  H01G4/30 ,  H01G4/228

Abstract: 本文公开一种电容、滤波电路芯片、表面芯片离子阱及量子计算机，表面芯片离子阱包括：安装于表面芯片离子阱底部的滤波电路芯片，滤波电路芯片包含一个以上滤波电路，各滤波电路分别与表面芯片离子阱的其中一个直流电极连接，滤波电路包括按照预设线路分布连接的电阻和电容；电容的正电极、接地电极和半导体介质以平行板镀层的形式制备在半导体基底上；半导体介质为U形结构，接地电极位于U形结构的外围，正电极位于U形结构的中心。本发明实施例上述电容可通过微纳加工工艺制备，降低了滤波电路制备的复杂度，基于上述电容制备的滤波电路芯片为离子阱上提供了多通道滤波电路，在消除离子阱电学信号噪声串扰的同时，提高了离子阱的集成度。

公开(公告)号：CN112114638B

公开(公告)日：2022-04-08

申请号：CN202010910150.1

申请日：2020-09-02

Applicant: 清华大学

Inventor： 段路明 ,  吴宇恺

IPC: G06F1/20

Abstract: 本文公开一种实现离子冷却的方法、装置、计算机存储介质及电子装置，本发明实施例根据多维离子阵列的离子微运动的振幅，确定由两个以上第一频率成分组成的激光后，根据冷却效果信息从第一频率成分中选择一个作为第二频率成分，由选择出的第二频率成分组成的激光实现了多维离子阵列的离子冷却，提升了多维离子阵列的稳定性。

公开(公告)号：CN113345617A

公开(公告)日：2021-09-03

申请号：CN202110524291.4

申请日：2021-05-13

Applicant: 清华大学

Inventor： 段路明 ,  周子超 ,  何丽

IPC: G21K1/00

Abstract: 本文公开一种离子阱系统，包括：离子阱、设置有第一光学窗口的真空腔体；其中，真空腔体上还设置有一对对称分布的第二光学窗口，第二光学窗口的中心与第一光学窗口的中心位于同一平面；其中，第一光学窗口为执行第一操作提供光学通路；第二光学窗口为执行第二操作提供光学通路；第二光学窗口大于第一光学窗口。本发明实施例通过在设置第一光学窗口的平面内，以对称方式分布设置的一对用于执行第二操作的第二光学窗口，为执行第二操作提供了光路通路，提升了第二操作执行的可行性。

公开(公告)号：CN113052318A

公开(公告)日：2021-06-29

申请号：CN202110268492.2

申请日：2021-03-12

Applicant: 清华大学

Inventor： 段路明 ,  杨蒿翔

IPC: G06N10/00

Abstract: 本文公开一种实现量子逻辑门的方法及装置，本发明实施例通过获得用于按照预设时间序列照射离子量子比特的两组以上第一自旋相关动量反冲(SDK)脉冲；根据获得的两组以上第一SDK脉冲构建量子逻辑门；其中，每一组SDK脉冲中包含一个以上用于进行SDK处理的激光脉冲；时间序列的精度小于1纳秒。通过达到时间可控的第一SDK脉冲提高了构建量子逻辑门的第一SDK脉冲的到达时间准确度，提升了量子逻辑门的构建质量。