【技術實現步驟摘要】
本申請屬于量子信息領域，尤其是量子計算機測控領域，特別地，本申請涉及一種端口擴展裝置和測控系統。
技術介紹
1、在量子比特體系的物理實現中，超導量子計算是目前進展最快、最好的一種固體量子計算實現方案。
2、超導量子計算體系中，在量子比特周圍存在多種不同功能的電路結構。例如，電路結構包括讀取諧振腔以及用于量子比特間耦合連接的耦合器。此外，電路結構還包括對量子比特進行xy旋轉操作的驅動控制信號線(xy-control?line，又稱xy控制線或脈沖調控信號線)，以及對量子比特進行z旋轉操作的磁通調控信號線(z-control?line，又稱z控制信號線或頻率調控信號線)。
3、當量子計算體系中有多個量子比特時，需要為每個比特配置對應的控制線路、讀取線路，使得其數量是龐大的。因此，在超導量子計算機的測控系統中將會有眾多的信號鏈路，并且需要通過相應的線路連接到相應的設備的信號端口。因此，所需信號端口較多時，單個設備難以進行滿足端口擴展的需求。
技術實現思路
1、本申請的示例提供了一種端口擴展裝置和測控系統。該方案能夠實現將既有器件的有限端口的數量擴展，從而能夠提供比未擴展前更多的信號端口，以便以可接受的成本或允許在增加該既有器件數量之外有選擇地擴展其端口數量。
2、本申請示例的方案，通過如下內容實施。
3、在第一方面，本申請的示例中公開了一種端口擴展裝置，其包括：
4、信號輸出器件，具有多個上游輸出端口，多個上游輸出端口包括多個第
5、多個邏輯門器件，每個邏輯門器件包括至少一組端口集合，其中每組端口集合包括第一輸入端口、第二輸入端口和下游輸出端口，且下游輸出端口的輸出狀態、由第一輸入端口的輸入狀態和第二輸入端口的輸入狀態共同確定；
6、第一輸出端口與第一輸入端口連接，第二輸出端口與第二輸入端口連接，以使信號輸出器件的端口和邏輯門器件的端口對應地匹配連接，從而通過各個邏輯門器件的下游輸出端口擴展信號輸出器件的上游輸出端口。
7、根據本申請的一些示例，信號輸出器件包括單片機、fpga、plc或微控制器。
8、根據本申請的一些示例，邏輯門器件是邏輯與門電路器件。
9、根據本申請的一些示例，第一輸出端口的數量與邏輯門器件的數量相同，且一一對應匹配。
10、根據本申請的一些示例，當每個邏輯門器件包括兩組以上的端口集合時，對應的第一輸出端口通過多個第一支路與相應邏輯門器件各組端口集合中的第一輸入端口連接。
11、根據本申請的一些示例，第二輸出端口的數量與邏輯門器件中端口集合的組數相同。
12、根據本申請的一些示例，每個第二輸出端口通過多個分支電路與各邏輯門器件中的第二輸入端口連接。
13、根據本申請的一些示例，信號輸出器件和多個邏輯門器件集成為一體。
14、在第二方面，本申請的示例公開了一種端口擴展裝置，其包括：
15、單片機，具有能夠獨立且被選擇地產生第一狀態信號或第二狀態信號的至少兩個上游輸出端口；
16、與門芯片，具有至少三組端口集合，每組端口集合具有下游輸出端口、第一端口和第二端口，并且與門芯片的第一端口和第二端口與單片機的上游輸出端口信號連通；
17、其中，第一端口和第二端口被配置為接受上游輸出端口產生的信號，下游輸出端口的輸出狀態由第一端口和第二端口各自的輸入狀態共同確定。
18、在第三方面，本申請的示例公開了一種用于量子計算機的測控系統，該測控系統包括前述的端口擴展裝置。
19、有益效果
20、在超導量子芯片中，隨著量子比特的數目不斷地增加，需要大量通過線路配置眾多的信號鏈路，因此也就需要更多的電子元器件。然而通過這樣的方式可能會增加成本，特別是該電子元器件的價格較昂貴時。
21、與此相比較，本申請示例中，選擇利用邏輯門器件與上述的電子元器件配合使用對此問題進行克服。既有的電子元器件的多個輸出信號，通過邏輯門器件對這些輸出信號實施門運算，從而獲得相應的運算結果。因此，既有的電子元器件的多個輸出狀態的組合，可以通過門電路獲得相應的多個輸出信號以及其對應的輸出狀態，從而實現了端口擴展。
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1.一種端口擴展裝置，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的端口擴展裝置，其特征在于，所述信號輸出器件包括單片機、FPGA、PLC或微控制器。
3.根據權利要求1或2所述的端口擴展裝置，其特征在于，所述邏輯門器件是邏輯與門電路器件。
4.根據權利要求1所述的端口擴展裝置，其特征在于，第一輸出端口的數量與邏輯門器件的數量相同，且一一對應匹配。
5.根據權利要求4所述的端口擴展裝置，其特征在于，當每個邏輯門器件包括兩組以上的端口集合時，對應的第一輸出端口通過多個第一支路與相應邏輯門器件各組端口集合中的第一輸入端口連接。
6.根據權利要求1或4或5所述的端口擴展裝置，其特征在于，第二輸出端口的數量與邏輯門器件中端口集合的組數相同。
7.根據權利要求6所述的端口擴展裝置，其特征在于，每個第二輸出端口通過多個分支電路與各邏輯門器件中的第二輸入端口連接。
8.根據權利要求1所述的端口擴展裝置，其特征在于，信號輸出器件和多個邏輯門器件集成為一體。
9.一種端口擴展裝置，其特征在于，包括：>
10.一種測控系統，用于量子計算機，其特征在于，測控系統包括根據權利要求1至9中任意一項所述的端口擴展裝置。
...【技術特征摘要】
1.一種端口擴展裝置，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的端口擴展裝置，其特征在于，所述信號輸出器件包括單片機、fpga、plc或微控制器。
3.根據權利要求1或2所述的端口擴展裝置，其特征在于，所述邏輯門器件是邏輯與門電路器件。
4.根據權利要求1所述的端口擴展裝置，其特征在于，第一輸出端口的數量與邏輯門器件的數量相同，且一一對應匹配。
5.根據權利要求4所述的端口擴展裝置，其特征在于，當每個邏輯門器件包括兩組以上的端口集合時，對應的第一輸出端口通過多個第一支路與相應邏輯門器件各組端口集合中的...
【專利技術屬性】
技術研發人員：請求不公布姓名，請求不公布姓名，請求不公布姓名，
申請(專利權)人：本源量子計算科技合肥股份有限公司，
類型：新型
國別省市：
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