超导量子芯片标定方法及装置、电子设备和介质

技术领域

本公开涉及计算机领域，尤其涉及超导量子计算机技术领域，具体涉及一种超导量子芯片标定方法、装置、电子设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品。

背景技术

超导量子计算机的实现依赖于复杂的实验设备系统以及复杂的测控参数。为了使得量子计算机高效、稳定地运行，科学家需要依照复杂的流程逐步对这些测控参数进行标定。而随着芯片工艺的进步，一块量子芯片上可以集成的量子比特数目也越来越多，测控参数空间也在急剧增长。这为测控参数的标定提出了很大的挑战，传统人工标定的方式已经无法满足时间和效率上的需求。因此，如何构建易于开发和维护且高效、稳定的自动化标定软件系统已经成为了当前业界的燃眉之急。

发明内容

本公开提供了一种超导量子芯片标定方法、装置、电子设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品。

根据本公开的一方面，提供了一种超导量子芯片标定方法，包括：获取待标定的标定流程，其中，所述标定流程包括一个或多个标定节点，所述一个或多个标定节点中的每一个用于对所述超导量子芯片中相应的一个或多个参数进行标定，并且所述一个或多个标定节点在所述标定流程中的顺序基于参数间的依赖性关系确定；以及依所述顺序对所述标定流程中的所述一个或多个标定节点进行标定，以获取标定后的参数值，其中，在对所述一个或多个标定节点中的至少一个标定节点进行标定时，获取并执行预设的一个或多个第一实验生成器，所述一个或多个第一实验生成器中的每一个用于对相应参数生成标定实验、并基于实验结果获得标定后的所述相应参数的参数值。

根据本公开的另一方面，提供了一种超导量子芯片标定装置，包括：获取单元，配置为获取待标定的标定流程，其中，所述标定流程包括一个或多个标定节点，所述一个或多个标定节点中的每一个用于对所述超导量子芯片中相应的一个或多个参数进行标定，并且所述一个或多个标定节点在所述标定流程中的顺序基于参数间的依赖性关系确定；以及标定单元，配置为依所述顺序对所述标定流程中的所述一个或多个标定节点进行标定，以获取标定后的参数值，其中，在对所述一个或多个标定节点中的至少一个标定节点进行标定时，获取并执行预设的一个或多个第一实验生成器，所述一个或多个第一实验生成器中的每一个用于对相应参数生成标定实验、并基于实验结果获得标定后的所述相应参数的参数值。

根据本公开的另一方面，提供了一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及与至少一个处理器通信连接的存储器；存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，该指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行本公开所述的方法。

根据本公开的另一方面，提供了一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，该计算机指令用于使计算机执行本公开所述的方法。

根据本公开的另一方面，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序在被处理器执行时实现本公开所述的方法。

根据本公开的一个或多个实施例，预先设置的第一实验生成器与具体的标定节点解耦，使得一个第一实验生成器可以在多个不同的标定节点中调用，易于标定程序的独立开发和维护，因此大大降低了整个项目的学习、开发、和维护成本。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本公开的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

附图示例性地示出了实施例并且构成说明书的一部分，与说明书的文字描述一起用于讲解实施例的示例性实施方式。所示出的实施例仅出于例示的目的，并不限制权利要求的范围。在所有附图中，相同的附图标记指代类似但不一定相同的要素。

图1示出了根据本公开的实施例的可以在其中实施本文描述的各种方法的示例性系统的示意图；

图2示出了根据本公开的实施例的超导量子芯片标定方法的流程图；

图3示出了根据本公开的实施例的标定流程的示意图；

图4示出了根据本公开的实施例的标定模式下的流程示意图；

图5示出了根据本公开的实施例的维护模式下的流程示意图；

图6示出了根据本公开的实施例的对标定流程中的标定节点进行维护的流程图；

图7示出了根据本公开的实施例的对某一标定节点进行标定的示意图；

图8示出了根据本公开的实施例的第一实验生成器的运行流程示意图；

图9示出了根据本公开的实施例的超导量子芯片标定装置的结构框图；以及

图10示出了能够用于实现本公开的实施例的示例性电子设备的结构框图。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的示范性实施例做出说明，其中包括本公开实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本公开的范围。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。

在本公开中，除非另有说明，否则使用术语“第一”、“第二”等来描述各种要素不意图限定这些要素的位置关系、时序关系或重要性关系，这种术语只是用于将一个元件与另一元件区分开。在一些示例中，第一要素和第二要素可以指向该要素的同一实例，而在某些情况下，基于上下文的描述，它们也可以指代不同实例。

在本公开中对各种所述示例的描述中所使用的术语只是为了描述特定示例的目的，而并非旨在进行限制。除非上下文另外明确地表明，如果不特意限定要素的数量，则该要素可以是一个也可以是多个。此外，本公开中所使用的术语“和/或”涵盖所列出的项目中的任何一个以及全部可能的组合方式。

下面将结合附图详细描述本公开的实施例。

图1示出了根据本公开的实施例可以将本文描述的各种方法和装置在其中实施的示例性系统100的示意图。参考图1，该系统100包括一个或多个客户端设备101、102、103、104、105和106、服务器120以及将一个或多个客户端设备耦接到服务器120的一个或多个通信网络110。客户端设备101、102、103、104、105和106可以被配置为执行一个或多个应用程序。

在本公开的实施例中，服务器120可以运行使得能够执行超导量子芯片标定的方法的一个或多个服务或软件应用。

在某些实施例中，服务器120还可以提供其他服务或软件应用，这些服务或软件应用可以包括非虚拟环境和虚拟环境。在某些实施例中，这些服务可以作为基于web的服务或云服务提供，例如在软件即服务(SaaS)模型下提供给客户端设备101、102、103、104、105和/或106的用户。

在图1所示的配置中，服务器120可以包括实现由服务器120执行的功能的一个或多个组件。这些组件可以包括可由一个或多个处理器执行的软件组件、硬件组件或其组合。操作客户端设备101、102、103、104、105和/或106的用户可以依次利用一个或多个客户端应用程序来与服务器120进行交互以利用这些组件提供的服务。应当理解，各种不同的系统配置是可能的，其可以与系统100不同。因此，图1是用于实施本文所描述的各种方法的系统的一个示例，并且不旨在进行限制。

用户可以使用客户端设备101、102、103、104、105和/或106来生成标定任务。客户端设备可以提供使客户端设备的用户能够与客户端设备进行交互的接口。客户端设备还可以经由该接口向用户输出信息。尽管图1仅描绘了六种客户端设备，但是本领域技术人员将能够理解，本公开可以支持任何数量的客户端设备。

客户端设备101、102、103、104、105和/或106可以包括各种类型的计算机设备，例如便携式手持设备、通用计算机(诸如个人计算机和膝上型计算机)、工作站计算机、可穿戴设备、智能屏设备、自助服务终端设备、服务机器人、游戏系统、瘦客户端、各种消息收发设备、传感器或其他感测设备等。这些计算机设备可以运行各种类型和版本的软件应用程序和操作系统，例如MICROSOFT Windows、APPLE iOS、类UNIX操作系统、Linux或类Linux操作系统(例如GOOGLE Chrome OS)；或包括各种移动操作系统，例如MICROSOFT WindowsMobile OS、iOS、Windows Phone、Android。便携式手持设备可以包括蜂窝电话、智能电话、平板电脑、个人数字助理(PDA)等。可穿戴设备可以包括头戴式显示器(诸如智能眼镜)和其他设备。游戏系统可以包括各种手持式游戏设备、支持互联网的游戏设备等。客户端设备能够执行各种不同的应用程序，例如各种与Internet相关的应用程序、通信应用程序(例如电子邮件应用程序)、短消息服务(SMS)应用程序，并且可以使用各种通信协议。

网络110可以是本领域技术人员熟知的任何类型的网络，其可以使用多种可用协议中的任何一种(包括但不限于TCP/IP、SNA、IPX等)来支持数据通信。仅作为示例，一个或多个网络110可以是局域网(LAN)、基于以太网的网络、令牌环、广域网(WAN)、因特网、虚拟网络、虚拟专用网络(VPN)、内部网、外部网、区块链网络、公共交换电话网(PSTN)、红外网络、无线网络(例如蓝牙、WIFI)和/或这些和/或其他网络的任意组合。

服务器120可以包括一个或多个通用计算机、专用服务器计算机(例如PC(个人计算机)服务器、UNIX服务器、中端服务器)、刀片式服务器、大型计算机、服务器群集或任何其他适当的布置和/或组合。服务器120可以包括运行虚拟操作系统的一个或多个虚拟机，或者涉及虚拟化的其他计算架构(例如可以被虚拟化以维护服务器的虚拟存储设备的逻辑存储设备的一个或多个灵活池)。在各种实施例中，服务器120可以运行提供下文所描述的功能的一个或多个服务或软件应用。

服务器120中的计算单元可以运行包括上述任何操作系统以及任何商业上可用的服务器操作系统的一个或多个操作系统。服务器120还可以运行各种附加服务器应用程序和/或中间层应用程序中的任何一个，包括HTTP服务器、FTP服务器、CGI服务器、JAVA服务器、数据库服务器等。

在一些实施方式中，服务器120可以包括一个或多个应用程序，以分析和合并从客户端设备101、102、103、104、105和106的用户接收的数据馈送和/或事件更新。服务器120还可以包括一个或多个应用程序，以经由客户端设备101、102、103、104、105和106的一个或多个显示设备来显示数据馈送和/或实时事件。

在一些实施方式中，服务器120可以为分布式系统的服务器，或者是结合了区块链的服务器。服务器120也可以是云服务器，或者是带人工智能技术的智能云计算服务器或智能云主机。云服务器是云计算服务体系中的一项主机产品，以解决传统物理主机与虚拟专用服务器(VPS，Virtual Private Server)服务中存在的管理难度大、业务扩展性弱的缺陷。

系统100还可以包括一个或多个数据库130。在某些实施例中，这些数据库可以用于存储数据和其他信息。例如，数据库130中的一个或多个可用于存储诸如标定参数、参数值的信息。数据库130可以驻留在各种位置。例如，由服务器120使用的数据库可以在服务器120本地，或者可以远离服务器120且可以经由基于网络或专用的连接与服务器120通信。数据库130可以是不同的类型。在某些实施例中，由服务器120使用的数据库例如可以是关系数据库。这些数据库中的一个或多个可以响应于命令而存储、更新和检索到数据库以及来自数据库的数据。

在某些实施例中，数据库130中的一个或多个还可以由应用程序使用来存储应用程序数据。由应用程序使用的数据库可以是不同类型的数据库，例如键值存储库，对象存储库或由文件系统支持的常规存储库。

图1的系统100可以以各种方式配置和操作，以使得能够应用根据本公开所描述的各种方法和装置。

迄今为止，正在应用中的各种不同类型的计算机都是以经典物理学为信息处理的理论基础，称为传统计算机或经典计算机。经典信息系统采用物理上最容易实现的二进制数据位存储数据或程序，每一个二进制数据位由0或1表示，称为一个位或比特，作为最小的信息单元。经典计算机本身存在着不可避免的弱点：一是计算过程能耗的最基本限制。逻辑元件或存储单元所需的最低能量应在kT的几倍以上，以避免在热胀落下的误动作；二是信息熵与发热能耗；三是计算机芯片的布线密度很大时，根据海森堡不确定性关系，电子位置的不确定量很小时，动量的不确定量就会很大。电子不再被束缚，会有量子干涉效应，这种效应甚至会破坏芯片的性能。

量子计算机(quantum computer)是一类遵循量子力学性质、规律进行高速数学和逻辑运算、存储及处理量子信息的物理设备。当某个设备处理和计算的是量子信息，运行的是量子算法时，他就是量子计算机。量子计算机遵循着独一无二的量子动力学规律(特别是量子干涉)来实现一种信息处理的新模式。对计算问题并行处理，量子计算机比起经典计算机有着速度上的绝对优势。量子计算机对每一个叠加分量实现的变换相当于一种经典计算，所有这些经典计算同时完成，并按一定的概率振幅叠加起来，给出量子计算机的输出结果，这种计算称为量子并行计算。量子并行处理大大提高了量子计算机的效率，使得其可以完成经典计算机无法完成的工作，例如一个很大的自然数的因子分解。量子相干性在所有的量子超快速算法中得到了本质性的利用。因此，用量子态代替经典态的量子并行计算，可以达到经典计算机不可比拟的运算速度和信息处理功能，同时节省了大量的运算资源。

量子计算是一种遵循量子力学规律，对量子比特(量子信息单元)进行调控从而完成计算任务的计算模型。相较于传统的经典计算机，量子计算在处理特定问题时速度要优于传统的通用计算机。其中，超导量子计算机凭借其易于控制、扩展性好等优势，已成为业界主流的量子计算实现方案之一。

随着量子计算产业的快速发展，IBM、Regetti等企业均发布了他们的量子路线图，在可预见的未来，将会出现成百上千甚至百万级别量子比特的超导量子芯片。面对如此大规模超导量子芯片的研发，芯片设计的困难程度也会随之加大，因此，超导量子芯片设计效率将成为关键的问题。

超导量子芯片的设计主要包括单个元件的设计以及元件间耦合设计两部分。单个元件的设计主要是对量子比特、耦合器、谐振腔等元件结构的几何尺寸进行设计，以满足期望的本征频率、非谐性、品质因子等特征参数。单个元件的设计决定了量子芯片的静态特征参数。同时，也需要对超导量子芯片进行控制、读取等操作，这主要通过耦合来实现的，耦合的设计会直接影响到超导量子芯片的性能。在超导量子芯片中，出于对量子比特保护，读取的功能主要是由量子比特与谐振腔耦合来进行间接的非破坏性测量。

因此，超导量子计算机的实现依赖于复杂的实验设备系统以及复杂的测控参数。为了使得量子计算机高效、稳定地运行，科学家需要依照复杂的流程逐步对这些测控参数进行标定。而随着芯片工艺的进步，一块量子芯片上可以集成的量子比特数目也越来越多，测控参数空间也在急剧增长。这为测控参数的标定提出了很大的挑战，传统人工标定的方式已经无法满足时间和效率上的需求。因此，如何构建易于开发和维护且高效、稳定的自动化标定软件系统已经成为了当前业界的燃眉之急。

因此，根据本公开的实施例提供了一种超导量子芯片标定方法。图2示出了根据本公开的实施例的超导量子芯片标定方法的流程图，如图2所示，方法200包括：获取待标定的标定流程，该标定流程包括一个或多个标定节点，所述一个或多个标定节点中的每一个用于对所述超导量子芯片中相应的一个或多个参数进行标定，并且所述一个或多个标定节点在所述标定流程中的顺序基于参数间的依赖性关系确定(步骤210)；以及依所述顺序对所述标定流程中的所述一个或多个标定节点进行标定，以获取标定后的参数值(步骤220)。

在该实施例中，在对所述一个或多个标定节点中的至少一个标定节点进行标定时，获取并执行预设的一个或多个第一实验生成器，所述一个或多个第一实验生成器中的每一个用于对相应参数生成标定实验、并基于实验结果获得标定后的所述相应参数的参数值。

根据本公开的实施例，预先设置的第一实验生成器与具体的标定节点解耦，使得一个第一实验生成器可以在多个不同的标定节点中调用，易于标定程序的独立开发和维护，因此大大降低了整个项目的学习、开发、和维护成本。

在本公开中，标定主要是指对所使用的设备(即超导量子芯片)相关参数的准确度(精度)进行检测，并对相应参数值进行校准以改善其准确度(精度)使其满足预设标准的操作。

具体地，在本公开中，可以将超导量子芯片的整个标定过程划分为相应的标定流程，该标定流程中可以包括一个或多个标定节点，以按照预设顺序进行执行节点的标定过程，如图3所示。在该实施例中，用户可以设置多个标定流程，每个标定流程可以包括一个或多个标定节点，以适应不同的场景、硬件等。

根据一些实施例，所述标定流程还包括目标节点(Target)，所述目标节点包括第一接口和第二接口。因此，依次对所述标定流程中的标定节点进行标定可以包括以下项中的至少一项：依次对所述标定流程中的标定节点进行标定，在到达所述目标节点时，调用所述第一接口以标识标定过程结束；以及依次对所述标定流程中的标定节点进行标定，在到达所述目标节点时，调用所述第二接口以对所述标定流程中的标定节点进行维护。

目标节点作为标定流程的最后一个节点，当对所述一个或多个标定节点标定完成来到目标节点时，表示当前标定流程标定完毕。并且，通过调用的目标节点的第一接口和第二接口，以实现相应的后续操作。

根据一些实施例，调用所述第一接口以标识标定过程结束包括：调用所述第一接口以向用户发送所述标定过程结束的信息。示例地，第一接口calibration_finished()用来表示标定流程的结束。当标定流程完成后，可以调用目标节点的第一接口，以完成一些后续操作，例如生成标定报告、发送通知等。

如上所述，可以调用第二接口来对标定流程中的标定节点进行维护。也就是说，该标定流程可以包括“标定模式”和“维护模式”，其中标定模式通常用于芯片初次标定或修改硬件实验条件后的重新标定，而维护模式可以用于在对该标定流程中的标定节点完成标定后的日程维护。

根据一些实施例，调用所述第二接口以对所述标定流程中的标定节点进行维护包括：所述目标节点开始，以与所述标定流程中的标定节点的标定过程相反的顺序依次对所述标定流程中的标定节点进行维护，以判断是否需要对标定节点进行重新标定。

由于标定流程中的顺序基于参数间的依赖性关系确定，因此维护过程可以以与标定过程相反的顺序进行，以精确地定位该标定流程中可能存在问题的节点。

示例地，第二接口start_maintain()用来表示启动维护流程。维护流程可以通过调用第二接口启动，并且在一些实施例中，通过第二接口，可以实现一些基本条件的判断、数据准备等。例如，可以判断距离上次维护的时间间隔是否达到用户设定的阈值；也可以通过简单的实验判断当前系统状态是否需要进行维护等。

根据一些实施例，所述标定流程还包括根节点，以从所述根节点开始依次对所述标定流程中的标定节点进行标定。也就是说，每个标定流程可以包括一个根节点(Root)、一个或多个标定节点以及一个目标节点(Target)。

在一些实施例中，可以通过流程控制器对整体标定流程进行控制。示例地，流程控制器可以根据当前状态和用户设置决定何时调用哪个自动化标定节点的哪个接口，并根据接口的返回信息决定下一步的操作。

例如，在标定模式中，流程控制器可以从根节点开始执行，完成所有标定节点的标定操作，直到抵达目标节点，如图4所示。在维护模式中，流程控制器从目标节点开始沿着箭头反方向运行，依次运行标定节点的检查程序，直到抵达根节点或抵达节点检查程序输出“无需标定”的标定节点位置，随后从该标定节点开始，沿着箭头方向执行标定过程，直到抵达目标节点，如图5所示。

流程控制器主要负责标定流程的控制，它针对不同的执行模式进行节点间的调度。因此，流程控制器可以通过相应的接口调用所需的标定节点，标定节点所涉及的接口将在下面进行详细描述。

根据一些实施例，如图6所示，以与所述标定流程中的标定节点的标定过程相反的顺序依次对所述标定流程中的标定节点进行维护(方法600)可以包括：基于标定后的相应参数值对所述标定流程中的第一节点进行测试，其中所述第一节点为所述标定流程中的最后一个标定节点(步骤610)；响应于所述第一节点未通过测试且所述第一节点的前一个节点不为所述根节点，将所述前一个节点作为新的第一节点进行测试(步骤620)；响应于所述第一节点未通过测试且所述第一节点的前一个节点为所述根节点，从所述第一节点开始依次对所述标定流程中的标定节点进行重新标定(步骤630)；以及响应于所述第一节点通过测试，从所述第一节点的后一个节点开始依次对所述标定流程中的标定节点进行重新标定(步骤640)。

参考图5，示例地，标定节点2所对应的参数依赖于标定节点1所对应的参数，标定节点N所对应的参数依赖于标定节点N-1,…,2,1中的至少一个所对应的参数。因此，当从目标节点开始启动维护程序后，在标定节点N上执行节点检查程序，以对该节点进行测试，当确定该节点N的测试结果存在问题需重新标定时，其不一定时标定节点N本身出现问题，而可能是其所依赖的前面节点存在问题。因此，继续对前一节点进行测试，直到到达根节点或确定某一节点不需要重新标定，以返回来依次对已确定需要重新标定的节点进行重新标定。

根据一些实施例，所述标定节点包括第三接口和第四接口。依次对所述标定流程中的标定节点进行标定包括：对于所述标定流程中的任意一个标定节点：调用所述第三接口以对该标定节点进行测试，以确定是否需要标定；以及响应于确定该标定节点需要标定，调用所述第四接口以对该标定节点进行标定。

示例地，如果由于某种原因使得标定流程中途停止，则在再次启动时，对于之前已标定的节点，原则上是不希望重新标定的。因此，可以通过调用第三接口以该标定节点进行测试，以确定是否需要标定，从而节省工作量。

在一些示例中，一个标定节点需要提供标准的接口，以供流程控制器调用。继续参考图4，例如在对相应标定节点进行标定时，该标定节点可以提供第三节点和第四节点，分别用于作为调用“节点检查程序”的入口以及调用“节点标定程序”的入口。示例地，若流程控制器通过“节点测试事件”启动节点程序，则会首先调用第三节点，若返回状态“NEED_CALIBRATE”则表示当前节点参数不符合要求，需要重新进行标定，则由流程控制器决定下一步操作。

图7示出了根据本公开的实施例的对某一标定节点进行标定的示意图。如图7所示，可以通过第三节点触发节点测试事件，即调用“节点检查程序”，以确定该节点是否需要标定。并且，在通过第四节点触发节点标定事件时，即调用“节点标定程序”，获取并执行相应的一个或多个自动化实验生成器(即第一实验生成器)，以对相应的参数生成标定实验，获得更新后的参数值。

可以理解的是，在确定当前节点参数不符合要求时，在不同的执行模式下可采用不同的策略。例如，在标定模式下可以直接调用当前节点的第四接口以对该节点进行标定，而在维护模式下则回退到该节点的前驱节点。

根据一些实施例，调用所述第三接口以对该标定节点进行测试以确定是否需要标定包括：获取并执行预设的一个或多个第二实验生成器，以确定该标定节点相对应的参数是否需要标定，其中所述一个或多个第二实验生成器中的每一个用于对相对应的至少一个参数生成测试实验。

也就是说，“节点检查程序”可以通过生成相应的测试实验(例如预设的一个复杂度较低的实验)，测试当前节点涉及的参数是否需要重新进行标定，如果需要则返回状态“NEED_CALIBRATE”，否则返回状态“OK”(即不需要重新标定)。

根据一些实施例，所述第一实验生成器基于以下操作生成：确定所述相对应的至少一个参数，以及所述相对应的至少一个参数各自对应的参数值范围；基于预设扫描规则在所述参数值范围内依次取值，以对于所述相对应的至少一个参数所对应的每一种参数值组合生成标定实验；以及基于实验结果确定所述相对应的至少一个参数所对应的最优的一组参数值，作为标定后的参数值。

在该实施例中，标定节点主要提供具体的标定逻辑。通常，一个标定节点针对一个特定的标定项目执行具体的标定任务，例如，“确定读取腔本征频率”、“标定Controlled-Z门”等等。

如上所述，在对相应的标定节点进行标定时，获取并执行预设的一个或多个第一实验生成器，以用于生成相应的标定实验。也就是说，在执行具体的标定任务时，这些标定任务可以通过第一实验生成器进行自动化的实验生成和数据分析，同时还可以上传更新后的标定结果。

第一实验生成器首先需要实现实验的生成功能。示例地，实验的构造可以包括如下几个部分：1)当前节点的测控参数，例如包括设备连接信息、比特连接信息、设备输出功率、本振频率(Local Oscillator)、芯片结构、时钟信息等；2)控制和读取脉冲的波形信息，包括XY通道、Z通道及读取脉冲的脉冲波形信息和设置参数等；3)针对上述1)和2)中各项参数的扫描设置。该扫描设置例如可以为，通过设定规则不断改变参数的值，并且每改变一次值即重新进行一次采样，并记录结果；4)用户自定义设置信息，包括但不限于：重复采样次数、IQ信号处理方式等；5)数据拟合和处理程序。

例如，第一实验生成器的自动化构造实际上可以等效为自动地生成上述1)-5)部分，并使用设定好的数据拟合和处理程序处理返回的实验数据，从而获得优化后的参数值。

对于每个标定节点的标定过程，可以包括一个或多个第一实验生成器。例如，标定Controlled-Z门需要通过多个实验以分别标定条件相位和动力学相位。因此在一些示例中，可以将“条件相位标定实验”和“动力学相位标定实验”分别封装为两个第一实验生成器，并在该标定节点中依次调用。从而，可以将标定实验进行标准化，并在不同的节点中进行复用，从而降低系统的开发成本和维护成本。

图8示出了根据本公开实施例的第一实验生成器的运行流程示意图，如图8所示，可以基于标定参数管理器对测控参数(即待标定参数)进行初始化，从而自动生成相应的实验并运行，以获得分析结果并将更新后的参数上传标定参数管理器保存。在一些示例中，测控参数可以基于系统默认进行设置(可以针对所有实验通用)，或者在实验中临时设置(仅在当前实验中生效)。示例地，第一实验生成器根据当前实验类型可以对部分参数进行临时设置，而其他部分参数可以通过系统默认方式进行设置，并一同进行缓存。随后，根据上述参数及实验类型生成实验扫描设置、用户自定义设置等信息，并提交给量脉测控服务器(用于模拟相应的超导量子芯片)进行执行。在得到返回数据后，使用数据拟合和处理程序并结合上述缓存的参数进行实验结果分析，并将标定参数结果和日志内容更新至参数管理器和日志管理器。

在一些实施例中，参数管理器可以对所有参数的参数值进行保存，从而方便后续调用。

根据一些实施例，根据本公开的方法还可以包括：基于标定过程生成日志数据并进行存储。例如，如上所述，将标定过程(可以包括标定程序和维护程序)中所生成的日志内容上传到日志管理器进行保存，以方便开发人员进行回溯。

在一些实施例中，参数管理器、日志管理器以及用户保存程序所需的其他文件内容的文件存储器可以由SaaS云服务器提供服务，用于实施自动化标定流程的客户端可以通过网络接口进行访问，以节省本地存储资源并方便远程调用。

在一些实施例中，第二实验生成器也可以与第一实验生成器类似的构造，在此不再赘述。

在本公开中，实验生成器与具体的标定节点解耦，因此一个实验生成器可以在多个不同的标定节点中调用。例如，“确定读出腔频率”的实验在许多不同的标定节点中被使用。因此，在将该实验封装成生成器后，不同的节点就可以通过调用相同的生成器，并传入不同的参数即可执行该实验，而不需要重新编写代码，从而实现低耦合性。由于实验生成器只负责单独一个实验的生成和数据处理，因此在开发过程中更容易被调试。并且，可以根据不同的芯片类型、量子硬件或量子算法需求调整相应的标定节点和实验生成器，普适性较强。

根据本公开的实施例，如图9所示，还提供了一种超导量子芯片标定装置900，包括：获取单元910，配置为获取待标定的标定流程，其中，所述标定流程包括一个或多个标定节点，所述一个或多个标定节点中的每一个用于对所述超导量子芯片中相应的一个或多个参数进行标定，并且所述一个或多个标定节点在所述标定流程中的顺序基于参数间的依赖性关系确定；以及标定单元920，配置为依所述顺序对所述标定流程中的所述一个或多个标定节点进行标定，以获取标定后的参数值。在对所述一个或多个标定节点中的至少一个标定节点进行标定时，获取并执行预设的一个或多个第一实验生成器，所述一个或多个第一实验生成器中的每一个用于对相应参数生成标定实验、并基于实验结果获得标定后的所述相应参数的参数值。

这里，超导量子芯片标定装置900的上述各单元910～920的操作分别与前面描述的步骤210～220的操作类似，在此不再赘述。

根据本公开的实施例，还提供了一种电子设备、一种可读存储介质和一种计算机程序产品。

参考图10，现将描述可以作为本公开的服务器或客户端的电子设备1000的结构框图，其是可以应用于本公开的各方面的硬件设备的示例。电子设备旨在表示各种形式的数字电子的计算机设备，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本公开的实现。

如图10所示，电子设备1000包括计算单元1001，其可以根据存储在只读存储器(ROM)1002中的计算机程序或者从存储单元1008加载到随机访问存储器(RAM)1003中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在RAM1003中，还可存储电子设备1000操作所需的各种程序和数据。计算单元1001、ROM 1002以及RAM 1003通过总线1004彼此相连。输入/输出(I/O)接口1005也连接至总线1004。

电子设备1000中的多个部件连接至I/O接口1005，包括：输入单元1006、输出单元1007、存储单元1008以及通信单元1009。输入单元1006可以是能向电子设备1000输入信息的任何类型的设备，输入单元1006可以接收输入的数字或字符信息，以及产生与电子设备的用户设置和/或功能控制有关的键信号输入，并且可以包括但不限于鼠标、键盘、触摸屏、轨迹板、轨迹球、操作杆、麦克风和/或遥控器。输出单元1007可以是能呈现信息的任何类型的设备，并且可以包括但不限于显示器、扬声器、视频/音频输出终端、振动器和/或打印机。存储单元1008可以包括但不限于磁盘、光盘。通信单元1009允许电子设备1000通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据，并且可以包括但不限于调制解调器、网卡、红外通信设备、无线通信收发机和/或芯片组，例如蓝牙设备、802.11设备、WiFi设备、WiMax设备、蜂窝通信设备和/或类似物。

计算单元1001可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。计算单元1001的一些示例包括但不限于中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、各种专用的人工智能(AI)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的计算单元、数字信号处理器(DSP)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。计算单元1001执行上文所描述的各个方法和处理，例如方法200。例如，在一些实施例中，方法200可被实现为计算机软件程序，其被有形地包含于机器可读介质，例如存储单元1008。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 1002和/或通信单元1009而被载入和/或安装到电子设备1000上。当计算机程序加载到RAM 1003并由计算单元1001执行时，可以执行上文描述的方法200的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，计算单元1001可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行方法200。

本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、芯片上系统的系统(SOC)、复杂可编程逻辑设备(CPLD)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。

用于实施本公开的方法的程序代码可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些程序代码可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器或控制器，使得程序代码当由处理器或控制器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。程序代码可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。

在本公开的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。

为了提供与用户的交互，可以在计算机上实施此处描述的系统和技术，该计算机具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，CRT(阴极射线管)或者LCD(液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给计算机。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。

可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如，作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(LAN)、广域网(WAN)、互联网和区块链网络。

计算机系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，也可以为分布式系统的服务器，或者是结合了区块链的服务器。

应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本公开中记载的各步骤可以并行地执行、也可以顺序地或以不同的次序执行，只要能够实现本公开公开的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。

虽然已经参照附图描述了本公开的实施例或示例，但应理解，上述的方法、系统和设备仅仅是示例性的实施例或示例，本发明的范围并不由这些实施例或示例限制，而是仅由授权后的权利要求书及其等同范围来限定。实施例或示例中的各种要素可以被省略或者可由其等同要素替代。此外，可以通过不同于本公开中描述的次序来执行各步骤。进一步地，可以以各种方式组合实施例或示例中的各种要素。重要的是随着技术的演进，在此描述的很多要素可以由本公开之后出现的等同要素进行替换。