本技术涉及量子测控，尤其是涉及一种量子位控制信号的生成方法、装置及量子计算机。
背景技术：
1、量子计算是量子力学与计算机相结合的一种通过遵循量子力学规律、调控量子信息单元来进行计算的新型计算方式。它以微观粒子构成的量子位位基本单元，具有量子叠加、纠缠等特性。并且，通过量子态的受控演化，量子计算能够实现信息编码和计算存储，具有经典计算无法比拟的巨大信息携带量和超强并行计算处理能力。
2、量子计算机核心为量子芯片，量子芯片上设置有大量的量子位，每个量子位由设置在量子芯片上的特定硬件电路构成，每个量子位具备至少两个可区分的逻辑状态，基于量子算法，量子位的逻辑状态可以发生可控变化，进而实现量子计算。
3、量子计算机还包括为量子芯片提供测控环境的测控系统。该测控系统主要包括位于室温层的硬件设备和位于稀释制冷机内的低温器件和信号传输线。量子芯片封装完毕之后，被固定在稀释制冷机最下层的极低温层，通过层与层之间的同轴线最终连接至室温的硬件设备。该测控系统中，在对量子位的量子态进行调控时，主要用到两类线路，一类是用于对量子位的量子态进行驱动的第一传输线，另一类是用于对量子位的频率进行调控的第二传输线。
4、对量子位的频率和量子位进行调控的控制信号的波形数据通常由上位机下发至测控系统，上位机下发的表征每个控制信号的波形数据较少，因此，测控系统根据波形数据输出对应的控制信号时，控制信号的精度比较低。
5、此外，由于不同传输线路线缆长度不同以及线路上添加了不同的微波器件，导致信号在不同线路上的传输延时不同，从而导致不同控制信号不能按照设计的时序到达量子芯片，为了确保第一传输线和第二传输线上的控制信号同时传输到量子芯片，通常需要对传输延时低的控制信号增加延时，即测控系统的输出通道延时输出该控制信号，而量子芯片对控制信号的时序要求高，延时精度需要达到100皮秒以下。
6、现有技术中延时输出控制信号的方法通常是在控制信号的前端增加延时，延时的精度由测控系统中信号发生装置的采样率决定，为采样率的导数；例如采样率为1.2ghz时，其采样分辨率为830皮秒，即使采样率提高到3.2ghz，其采样分辨率为310皮秒，即延时精度依然远大于100皮秒，无法满足量子位对控制信号的精度要求。
7、因此，亟需提供一种可以满足量子位对控制信号的精度要求的装置或者方法。
8、需要说明的是，公开于本技术背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本技术一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
1、本技术的目的在于提供一种量子位控制信号的生成方法、装置及量子计算机，用于提供控制精度满足量子位的要求的控制信号。
2、为了实现上述目的，本技术一方面提出一种量子位控制信号的生成方法，包括：
3、依据控制信号的初始波形数据获得第一波形数据；其中，所述初始波形数据和所述第一波形数据均为所述控制信号的波形数据，且所述第一波形数据的分辨率大于所述初始波形数据的分辨率；
4、获取与延时信息对应的延时波形的第二波形数据；其中，所述延时信息为所述数模转换模块延时输出控制信号的时间信息；
5、拼接所述第一波形数据和所述第二波形数据获得波形曲线；
6、依据对所述波形曲线采样获得采样数据输出对应的控制信号。
7、如上述的量子位控制信号的生成方法，优选的，所述依据控制信号的初始波形数据获得第一波形数据，具体包括：
8、接收控制信号的初始波形数据；
9、以数模转换模块采样率的n倍对所述初始波形数据采样获得第一波形数据。
10、如上述的量子位控制信号的生成方法，优选的，所述获取与所述延时信息对应的延时波形的第二波形数据，具体包括：
11、通过测量获得所述控制信号的延时信息；
12、依据所述延时信息确定延时波形；
13、以所述数模转换模块采样率的n倍采样所述延时波形获得所述第二波形数据。
14、如上述的量子位控制信号的生成方法，优选的，所述通过测量获得所述控制信号的延时信息，具体包括：
15、发送两个具有预设延时的控制信号的初始波形数据至数模转换模块；
16、获得所述数模转换模块的两个输出通道输出的控制信号的测量延时；
17、确定所述测量延时为所述延时信息。
18、如上述的量子位控制信号的生成方法，优选的，所述延时波形为幅值为预设固定值的空波形。
19、如上述的量子位控制信号的生成方法，优选的，所述n的值不小于2。
20、如上述的量子位控制信号的生成方法，优选的，拼接所述第一波形数据和所述第二波形数据获得波形曲线，具体包括：
21、按照时间信息将所述第二波形数据拼接在所述第一波形数据之前；
22、拟合拼接后的所述第一波形数据和所述第二波形数据为所述波形曲线。
23、如上述的量子位控制信号的生成方法，优选的，依据对所述波形曲线采样获得采样数据输出对应的控制信号，具体包括：
24、依据所述数模转换模块的采样率对所述波形曲线进行采样获得所述采样数据；
25、输出所述采样数据至数模转换模块；
26、所述数模转换模块依据所述采样数据输出对应的控制信号。
27、本技术另一方面提供一种量子位控制信号的生成装置，包括：
28、第一数据处理模块，用于依据控制信号的初始波形数据获得第一波形数据；其中，所述初始波形数据和所述第一波形数据均为所述控制信号的波形数据，且所述第一波形数据的分辨率大于所述初始波形数据的分辨率；
29、测量模块，用于获取与所述延时信息对应的延时波形的第二波形数据；
30、第二数据处理模块，用于拼接所述第一波形数据和所述第二波形数据获得波形曲线；
31、信号输出模块，用于依据对所述波形曲线采样获得采样数据输出对应的控制信号。
32、本技术再一方面提供一种量子计算机，采用任一项上述的量子位控制信号的生成方法输出用于控制量子处理器上量子位的控制信号，或包括上述的量子位控制信号的生成装置、及量子处理器，所述量子位控制信号的生成装置用于为所述量子处理器上的量子位提供控制信号。
33、与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：
34、对于每个量子位的控制信号，均通过对控制信号的初始波形数据进行等分增设的形式获得第一波形数据，使得用于表征控制信号的第一波形数据的分辨率更高，精度更高；并通过延时测试获得延时信息确定对应第二波形数据；再按照时间信息将第二波形数据和第一波形数据进行拼接获得表征包含延时信息的控制信号的波形曲线；最后对该波形曲线进行采样获得采样数据确保获得的采样数据与波形曲线上的波形数据一一对应且完全相同，不受采样率的影响，其使得控制信号的延时精度满足量子位对控制精度的需求；进而确保根据采样数据输出至量子位的控制信号的精度更高。
1.一种量子位控制信号的生成方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的量子位控制信号的生成方法，其特征在于，所述依据控制信号的初始波形数据获得第一波形数据，具体包括：
3.如权利要求2所述的量子位控制信号的生成方法，其特征在于，所述获取与延时信息对应的延时波形的第二波形数据，具体包括：
4.如权利要求3所述的量子位控制信号的生成方法，其特征在于，所述通过测量获得所述控制信号的延时信息，具体包括：
5.如权利要求3所述的量子位控制信号的生成方法，其特征在于，所述延时波形为幅值为预设固定值的空波形。
6.如权利要求2或3所述的量子位控制信号的生成方法，其特征在于，所述n的值不小于2。
7.如权利要求1所述的量子位控制信号的生成方法，其特征在于，拼接所述第一波形数据和所述第二波形数据获得波形曲线，具体包括：
8.如权利要求1所述的量子位控制信号的生成方法，其特征在于，依据对所述波形曲线采样获得采样数据输出对应的控制信号，具体包括：
9.一种量子位控制信号的生成装置，其特征在于，包括：
10.一种量子计算机，其特征在于，采用如权利要求1-8任一项所述的量子位控制信号的生成方法输出用于控制量子处理器上量子位的控制信号，或包括如权利要求9所述的量子位控制信号的生成装置、及量子处理器，所述量子位控制信号的生成装置用于为所述量子处理器上的量子位提供控制信号。
