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公開番号2025172016
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-20
出願番号2025077251
出願日2025-05-07
発明の名称量子コンピュータシステムの制御のためのタイミング信号を提供する信号発生装置 {Signal generator for providing timing signals for control of quantum computer systems}
出願人エスディーティーインコーポレイティド
代理人弁理士法人太陽国際特許事務所
主分類G06N 10/40 20220101AFI20251113BHJP(計算;計数)
要約【課題】量子コンピューティングシステムに必要な複数のタイミング信号を生成する信号発生装置を提供する。
【解決手段】信号発生装置1は、第1トリガー信号のパルスを検出すると所定のセッションをN回繰り返して実行するようになっており、各セッションにおいて1つ以上のパルスを有する信号発生開始信号を出力するようになっているタイマーおよび信号発生開始信号のパルスを検出すると1つ以上のパルスを有するタイミング信号を生成するようになっているチャネル信号発生部200を含む。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
第１トリガー信号（４１０）のパルスを検出すると所定のセッションをＮ回繰り返して実行するようになっており、各前記セッションにおいて１つ以上のパルスを有する信号発生開始信号（１１０）を出力するようになっている、タイマー（１００）；
前記信号発生開始信号のパルスを検出すると１つ以上のパルスを有するタイミング信号（２０）を生成するようになっている、チャネル信号発生部（２００）；
を含むことを特徴とする信号発生装置。
続きを表示（約 2,200 文字）【請求項２】
請求項１に記載の信号発生装置であって、
前記タイマーに所定の実行周期および前記Ｎの値を提供する制御部（３００）をさらに含み、
前記タイマーは、前記第１トリガー信号のパルスを検出すると、前記Ｎ回繰り返される前記セッションを前記実行周期に従って実行するようになっていることを特徴とする、信号発生装置。
【請求項３】
請求項１に記載の信号発生装置であって、
前記チャネル信号発生部は、メモリ（２１０）および生成部（２２０）を含み、
前記メモリの一連のアドレスには一連の自然数が記録されており、
前記生成部は、
第１レベルおよび第２レベルのうちいずれか一つのレベルを有する出力信号（２２１）を生成して出力するようになっており、
前記一連の自然数の中から第１自然数および第２自然数を読み出すようになっており、
前記出力信号が前記第１自然数の値に対応する第１時間の間、前記第１レベルを有するように前記出力信号のレベルを制御し、
前記第１時間が経過すると、前記出力信号が前記第２自然数の値に対応する第２時間の間、前記第２レベルを有するように前記出力信号のレベルを制御するようになっていることを特徴とする、信号発生装置。
【請求項４】
請求項３に記載の信号発生装置であって、
前記生成部は、前記第１自然数を読み出した後に前記第２自然数を読み出すようになっており、前記第１自然数の値に対応する第１時間の開始時点以前に前記第１自然数を読み出し、そして前記第２自然数の値に対応する第２時間の開始時点以前に前記第２自然数を読み出すようになっていることを特徴とする、信号発生装置。
【請求項５】
請求項３に記載の信号発生装置であって、
前記第１自然数が前記メモリの第１アドレスから読み出された場合、前記生成部は前記第１アドレスの直後のアドレスである第２アドレスから前記第２自然数を読み出すようになっていることを特徴とする、信号発生装置。
【請求項６】
請求項１に記載の信号発生装置であって、
前記チャネル信号発生部は、メモリ（２１０）および生成部（２２０）を含み、
前記メモリの一連のアドレスには一連の自然数が記録されており、
前記生成部は、第１レベルおよび第２レベルを交互に有する出力信号（２２１）を生成して出力するようになっており、
前記出力信号は、前記第１レベルと前記第２レベルとの間の境界時点を基準に区分される複数の連続した順次的な時間区間から構成され、
前記一連の順次的な時間区間それぞれの長さは、前記一連の自然数の値にそれぞれ対応することを特徴とする、信号発生装置。
【請求項７】
請求項６に記載の信号発生装置であって、
前記生成部は、前記一連の自然数を順次的に読み出すようになっており、
前記一連の順次的な時間区間それぞれの長さは、前記順次的に読み出された一連の自然数の値にそれぞれ順次的に対応することを特徴とする、信号発生装置。
【請求項８】
請求項３ないし請求項７のうちいずれか一項に記載の信号発生装置であって、
制御部（３００）をさらに含み、
前記制御部は、前記チャネル信号発生部が前記一連の自然数を前記メモリに記録できるように、前記一連の自然数を準備して前記チャネル信号発生部に提供するようになっていることを特徴とする、信号発生装置。
【請求項９】
請求項３または請求項６に記載の信号発生装置であって、
前記チャネル信号発生部は、前記出力信号を入力されて前記出力信号の一部をマスキングできるように構成されたセッション選択部（２３０）をさらに含み、
前記セッション選択部は、前記Ｎ回繰り返されるセッションのうち予め選択されたセッションの間は前記出力信号を前記チャネル信号発生部が提供するタイミング信号として出力し、前記Ｎ回繰り返されるセッションのうち前記予め選択されたセッションを除いた残りの他のセッションの間は、特定レベルに固定された信号を前記タイミング信号として出力するようになっていることを特徴とする、信号発生装置。
【請求項１０】
請求項３または請求項６に記載の信号発生装置であって、
前記チャネル信号発生部は、前記出力信号を入力されて前記出力信号の一部をマスキングできるように構成されたセッション選択部（２３０）をさらに含み、
前記信号発生装置は、前記Ｎ回繰り返されるセッションのうち現在のセッションの識別子である現在識別子、および前記予め選択されたセッションを示す識別子である１つ以上の選択識別子を前記セッション選択部に提供するようになっている制御部（３００）をさらに含み、
前記セッション選択部は、前記１つ以上の選択識別子のうちいずれか一つが前記現在識別子と同一である場合には前記出力信号を前記チャネル信号発生部が提供するタイミング信号として出力し、
前記セッション選択部は、前記１つ以上の選択識別子に前記現在識別子が含まれていない場合には特定レベルに固定された信号を前記タイミング信号として出力するようになっていることを特徴とする、信号発生装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、量子コンピュータ制御に必要なタイミング信号を生成する信号発生装置に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
量子コンピュータシステムは、正確なキュービット制御に必要な同期信号およびＴＴＬパルスを生成する信号発生装置を備えるべきである。このような信号発生装置は、量子コンピュータシステム全体で使用されるタイミング信号を生成し、生成された各タイミング信号を、前記量子コンピュータシステム全体に属する複数の個別装置それぞれに分配できなければならない。このため、前記個別装置それぞれに適したタイミング信号を独立して生成し提供する技術が必要である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明では、量子コンピュータシステムの制御のためのタイミング信号を提供する新しい信号発生装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の一実施形態によれば、量子コンピューティングシステムに必要な複数のタイミング信号を生成する信号発生装置（１）を提供することができる。
【０００５】
前記タイミング信号は、量子コンピューティングシステムが正確なキュービット制御のために必要とする同期信号および／またはＴＴＬパルスであり得る。
【０００６】
前記信号発生装置は、量子コンピュータシステム全体で使用されるタイミング信号を生成し、生成された各タイミング信号（２０）を、前記量子コンピュータシステム全体に属する複数の個別装置それぞれに分配するようになっている。
【０００７】
前記信号発生装置は、複数のタイミング信号を生成するためにそれぞれ使用される複数の信号発生チャネルを含むことができる。例えば、第１信号発生チャネルはレーザーを駆動する第１タイミング信号を生成し、第２信号発生チャネルはキュービットオペレーションのための装備駆動信号（第２タイミング信号）を生成し、第３信号発生チャネルは光源検出のための検出器駆動信号として、正確なタイミングで複数回実行する機能を含む同期信号（第３タイミング信号）を生成することができる。
【０００８】
前記信号発生装置は、ＴＴＬパルスの立ち上がりエッジおよび立ち下がりエッジをユーザーが所望のタイミングに合わせて生成することにより、正確な同期のＴＴＬパルスを生成することができる。例えば、最大１０２４個のＴＴＬパルスを生成することができる。
【０００９】
一具現例において、前記信号発生装置は、第１チャネル（ＣＨ０１）ないし第１２チャネル（ＣＨ１２）の合計１２個のチャネルを含むことができる。前記各チャネルは、５ｎｓの解像度でＴＴＬパルスの立ち上がりエッジ／立ち下がりエッジの発生タイミングを調整することができる。
【００１０】
前記信号発生装置は、前記複数のチャネルそれぞれに対応するチャネル信号発生部（２００）を含むことができる。例えば、前記チャネルが合計１２個の場合、前記信号発生装置は合計１２個のチャネル信号発生部を含むことができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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