信号传输电路的PCB板、量子测控系统及量子计算机的制作方法

本技术涉及量子计算机，特别是涉及信号传输电路的pcb板、量子测控系统及量子计算机。

背景技术：

1、量子处理器为运行量子计算的核心部件，量子处理器上集成有多位量子比特，为了保证量子比特的正常工作，需要设置多个信号源、信号发生器、测量设备为每个量子比特提供各种控制信号和测量信号、例如频率控制信号、量子态控制信号、量子态读取信号。随着技术的发展，量子处理器上的量子比特的位数提高至几百位、甚至几千上万位，对应的信号源、信号发生器、测量设备的数量也会越来越多。量子处理器在实行一些量子计算任务时，会有数量较多的信号传输电路(例如：信号输入电路、信号输出电路，信号输入电路用于将量子比特调控所需的信号输入到量子处理器上，信号输出电路用于接收量子处理器输出的携带量子计算任务结果的信号并对信号进行处理输出)连接到量子处理器上，现有的信号传输电路传输中信号的同步性难以保证，从而无法满足对量子处理器上各量子比特的操作同步。

2、因此，如何实现信号传输电路传输中信号的同步性是本领域亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于：提供一种信号传输电路的pcb板、量子测控系统及量子计算机，实现信号传输电路中信号的同步性。

2、为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

3、本实用新型一方面提供一种信号传输电路的pcb板，包括基板以及设置于所述基板上的电子元件安装区，所述电子元件安装区包括第一区域和用于安装中控模块的第二安装区；

4、所述第一区域包括用于安装信号转换模块的第三安装区和用于安装多个第一信号连接器的多个第五安装区；

5、所述第二安装区与所述第三安装区之间布置第三传输线；

6、所述第三安装区与每个所述第五安装区之间均布置长度相等的信号传输线。

7、如上所述的信号传输电路的pcb板，进一步地，所述第一区域还包括用于安装多个变压器的多个第四安装区；

8、所述第三安装区与每个所述第四安装区之间布置均布置长度相等的第四传输线；

9、多个所述第四安装区与多个所述第五安装区之间一一对应布置长度相等的第五传输线。

10、如上所述的信号传输电路的pcb板，进一步地，所述基板上阵列布置多个所述第一区域，所述第二安装区与每个第一区域中的所述第三安装区之间均布置长度相等的第三传输线。

11、如上所述的信号传输电路的pcb板，进一步地，所述基板上还设有用于安装时钟模块的第一安装区，所述第一安装区与所述第二安装区之间布置第一传输线；所述第一安装区与每个所述第三安装区之间均布置第二传输线。

12、如上所述的信号传输电路的pcb板，进一步地，所述第一安装区与每个所述第三安装区之间布置的所述第二传输线长度相等。

13、如上所述的信号传输电路的pcb板，进一步地，所述基板上还设有用于安装第二信号连接器的第六安装区和用于安装第三信号连接器的第七安装区；所述第六安装区与所述第一安装区之间布置第六传输线，所述第七安装区与所述第一安装区之间布置第七传输线；

14、其中，第二信号连接器用于输入主时钟信号；

15、所述第三信号连接器用于输入参考时钟信号。

16、如上所述的信号传输电路的pcb板，进一步地，所述第六传输线的长度为a英寸，第七传输线长度为b英寸，其满足如下关系式：

17、a-1<b<a+1。

18、如上所述的信号传输电路的pcb板，进一步地，所述第五安装区、所述第四安装区、所述第三安装区和所述第二安装区沿着所述基板的第一方向依次布置；

19、所述第五安装区、所述第六安装区和所述第七安装区沿着所述基板的第二方向依次布置；

20、其中，所述第一方向和所述第二方向垂直且均为所述基板的长度方向或宽度方向中的一种。

21、如上所述的信号传输电路的pcb板，进一步地，所述第五安装区、所述第六安装区和所述第七安装区阵列布置；

22、或，多个所述第四安装区阵列布置；

23、或，多个所述第三安装区阵列布置。

24、本实用新型另外一方面提供一种量子测控系统，包括中控模块、信号转换模块、第一信号连接器以及上述信号传输电路的pcb板；

25、所述中控模块焊接于所述基板的第二安装区，用于输出量子计算任务的信号数据和/或对量子计算任务的任务结果进行处理；

26、所述信号转换模块焊接于所述基板的第三安装区，用于依据所述信号数据输出对应的控制信号和/或对量子处理器输出的模拟信号进行处理获得所述任务结果；

27、所述第一信号连接器焊接于所述基板的第五安装区，用于输出所述控制信号至量子处理器和/或接收量子处理器输出的所述模拟信号。

28、本实用新型再一方面提供一种量子计算机，包括上述的量子测控系统。

29、本实用新型的有益效果在于：

30、本实用新型的pcb板通过将第三安装区与每个第五安装区之间布置的信号传输线均等长设置，从而保证第三安装区内的信号转换模块与第五安装区内的每个第一信号连接器之间的信号传输同步，进而保证整个线路中信号的同步传输。

31、本实用新型提供的量子测控系统以及量子计算机包括上述pcb板，因此具有相同的有益效果，在此不再赘述。

技术特征：

1.一种信号传输电路的pcb板，其特征在于，包括基板(13)以及设置于所述基板(13)上的电子元件安装区，所述电子元件安装区包括第一区域和用于安装中控模块(16)的第二安装区(2)；

2.根据权利要求1所述的信号传输电路的pcb板，其特征在于，所述第一区域还包括用于安装多个变压器的多个第四安装区(4)；

3.根据权利要求2所述的信号传输电路的pcb板，其特征在于，所述基板(13)上阵列布置多个所述第一区域，所述第二安装区(2)与每个第一区域中的所述第三安装区(3)之间均布置长度相等的第三传输线(8)。

4.根据权利要求3所述的信号传输电路的pcb板，其特征在于，所述基板(13)上还设有用于安装时钟模块的第一安装区(1)，所述第一安装区(1)与所述第二安装区(2)之间布置第一传输线；所述第一安装区(1)与每个所述第三安装区(3)之间均布置第二传输线。

5.根据权利要求4所述的信号传输电路的pcb板，其特征在于，所述第一安装区(1)与每个所述第三安装区(3)之间布置的所述第二传输线长度相等。

6.根据权利要求4所述的信号传输电路的pcb板，其特征在于，所述基板(13)上还设有用于安装第二信号连接器的第六安装区(6)和用于安装第三信号连接器的第七安装区(7)；所述第六安装区(6)与所述第一安装区(1)之间布置第六传输线(11)，所述第七安装区(7)与所述第一安装区(1)之间布置第七传输线(12)；

7.根据权利要求6所述的信号传输电路的pcb板，其特征在于，所述第六传输线(11)的长度为a英寸，第七传输线(12)长度为b英寸，其满足如下关系式：

8.根据权利要求6所述的信号传输电路的pcb板，其特征在于，所述第五安装区(5)、所述第四安装区(4)、所述第三安装区(3)和所述第二安装区(2)沿着所述基板(13)的第一方向依次布置；

9.根据权利要求8所述的信号传输电路的pcb板，其特征在于，

10.一种量子测控系统，其特征在于，包括中控模块(16)、信号转换模块(15)、第一信号连接器(14)以及权利要求1-9任意一项所述的信号传输电路的pcb板；

11.一种量子计算机，其特征在于，包括如权利要求10所述的量子测控系统。

技术总结
本技术公开了信号传输电路的PCB板、量子测控系统及量子计算机，其中，信号传输电路的PCB板，包括基板以及设置于基板上的电子元件安装区，电子元件安装区包括第一区域和用于安装中控模块的第二安装区；第一区域包括用于安装信号转换模块的第三安装区和用于安装多个第一信号连接器的多个第五安装区；第二安装区与第三安装区之间布置第三传输线；第三安装区与每个第五安装区之间均布置长度相等的信号传输线。通过将第三安装区与每个第五安装区之间布置的信号传输线均等长设置，从而保证第三安装区内的信号转换模块与第五安装区内的每个第一信号连接器之间的信号传输同步，进而保证整个线路中信号的同步传输。

技术研发人员：请求不公布姓名,孔伟成,请求不公布姓名
受保护的技术使用者：本源量子计算科技（合肥）股份有限公司
技术研发日：20230330
技术公布日：2024/1/15