********问题:P 6.60 **************** ****** 主电路从这里开始************** Q2 VC VB VE QECL R1 0 VE 1k TC=0,0 R2 VB VCC 100k TC=0,0 R3 VC VCC 1k TC=0,0 V_sup VCC 0 3 ****** 主电路从这里结束****************************************** *********** ECL BJT 模型从这里开始******************************* .model QECL NPN(Is=0.26fA Bf=100 Br=1 Tf=0.1ns Cje=1pF Cjc=1.5pF Va=100) *********** ECL BJT 模型从这里开始******************************* ******* 分析从这里开始**************** .OP .END ******* 分析从这里结束****************
布尔可满足性 (SAT) 技术在经典计算中已得到充分认可,可用于解决各种问题,例如经典电路和系统的设计。与经典领域类似,量子算法通常被建模为电路,需要解决类似的设计任务。因此,很自然地会提出一个问题,即量子领域的这些设计任务是否也可以使用 SAT 技术来解决。据我们所知,不存在用于任意量子电路的 SAT 公式,而且这种方法是否可行也不得而知。在这项工作中,我们定义了一个命题 SAT 编码,原则上可以应用于任意量子电路。然而,我们表明,由于表示量子态的固有复杂性,构建这样的编码一般是不可行的。因此,我们建立了确定所提编码可行性的一般标准,并确定了满足这些标准的量子电路类。我们明确地展示了所提编码如何应用于 Clifford 电路类作为代表。最后,我们通过实证证明了所提编码对 Clifford 电路的适用性和效率。这些结果为 SAT 在经典电路和量子电路系统设计中的持续成功奠定了基础。
量子计算硬件的鲁棒性正在改善,但是单个计算机仍然具有少量的Qubits(用于存储量子信息)。需要大量Qubits的计算只能通过在较小的量子计算机网络上分配来执行。在本文中,我们考虑了在量子计算机的均匀网络上分发量子计算的问题,以量子电路表示,从而最小化完成计算的每个步骤所需的通信操作数量。我们提出了一个两步解决方案:将给定电路的Qubit在网络中的计算机之间进行,并调度通信操作(称为迁移),以在计算机之间共享量子信息,以确保每个操作都可以在本地执行。虽然第一步是一个棘手的问题,但我们在特殊设置中为第二步提供了多项式时间解决方案,在一般环境中提出了O(log n) - 值得称的解决方案。我们提供的经验结果表明,我们的两步解决方案的表现优于该问题的现有启发式效果(在某些情况下,最高90%)。
受控 Pauli-X 门,也称为 CNOT 门,是量子电路中非常常见且有用的门。这种门涉及 -量子比特系统中的两个量子比特 i 和 j。两个量子比特中的一个(称为量子比特 i )是目标量子比特,而另一个量子比特起控制作用。当控制量子比特 j 处于 | 1 ⟩ 状态时,将 Pauli-X 门(即非门)应用于目标量子比特 i ,该门会被翻转。当量子比特 j 处于 | 0 ⟩ 状态时,量子比特 i 不会发生任何事情。实际上,CNOT 门在量子计算和量子信息领域至关重要。事实上,单量子比特幺正门和 CNOT 门一起构成了量子计算的通用集:-量子比特系统上的任何任意幺正操作都可以仅使用 CNOT 门和单量子比特幺正门来实现(有关这一重要结果的完整证明,请参阅 [29,第 4.5.2 节])。 因此,在当前的实验量子机中,许多多量子比特门都是使用 CNOT 门和其他单量子比特门实现的。 在图 3 中,我们给出了这种实现的几个经典示例:可以使用 3 个 CNOT 门模拟 SWAP 门,可以通过 2 个 Hadamard 单量子比特门和一个 CNOT 门实现受控 Pauli-Z 门。 例如,这些实现用于 IBM 超导 transmon 设备(www.ibm.com/quantum-computing/)。
过去 20 年,电路量子电动力学发展迅速,超导量子比特和谐振器用于从根本上控制和研究量子光与物质的相互作用。该领域的发展受到量子信息科学和实现量子计算的前景的强烈影响,但也为不同物理系统和研究领域的结合提供了机会。微波领域的超导电路由于具有强大的非线性和零点涨落,以及设计和制造的灵活性,为与其他量子系统接口提供了一个多功能平台。基于电路量子电动力学的混合量子系统可以通过利用各个组件的优势来实现新功能。本论文涵盖了将超导电路与表面声波 (SAW)(沿固体表面传播的机械波)耦合的实验。可以利用 GaAs 基板的压电特性来实现强耦合,我们的实验利用这一点来研究量子场与物质相互作用的现象。表面声波的一个关键特性是传播速度慢,通常比真空中的光慢五个数量级,并且波长短。这使得在巨型原子领域中,超导电路形式的人造原子比相互作用的 SAW 辐射的波长大,这种情况在其他系统中很难实现。本论文中描述的实验利用这些特性来展示机械模式的电磁感应透明性,以及人造巨原子与 SAW 场之间的非马尔可夫相互作用。当 SAW 场被限制在谐振腔中时,短波长允许多模光谱适合与频率梳相互作用。我们使用多模 SAW 谐振器通过双音光谱方法表征微观两级系统缺陷的集合。最后,我们介绍了一种混合超导-SAW 谐振器,并考虑了其在量子信息处理中的应用。使用该设备进行的实验证明了 SAW 模式的纠缠,并在设计用于连续变量量子计算的簇状态的道路上显示出有希望的结果。
ECE 3040 微电子电路教授:Alan Doolittle 博士办公室:Pettit 208工作:(404) 894-9884 电子邮件:alan.doolittle@ece.gatech.edu(迄今为止,这是与我沟通的最佳方式)。学分:4 个讲座小时,字母,通过/不通过,审核 先决条件:ECE2030、ECE2040、Math2403、Chem1211 文本:两篇文本 微电子电路设计,第 5 版 Richard C. Jaeger 半导体器件基础,Robert F. Pierret 一些学生发现有用:使用 Microsim Pspice for Windows 进行原理图捕获,Herniter(或当前 3043 文本) 网络资源:官方课程网站:https://alan.ece.gatech.edu/index_files/ECE3040index.htm 注意:Canvas 和 Piazza 的一些使用主要用于学生之间的交流,但假设电子邮件和班级网站胜过任何 Canvas/Piazza 帖子。
• 交流耦合 – 优点:易于与直流阻断电容器级联,偏置稳定且级独立 – 缺点:大量的 R 和 C,无直流增益,低频需要较大的 C