1.一种基于碳纳米管的量子计算架构的编码方法,其特征在于:量子计算架构的结构分为纳米线二维交叉结构、辅助微波腔、电极系统,架构的编码方法为单线编码、或双线编码,对纳米线交叉点处进行绝缘设计,使用单线编码与双线编码来运行表面码;其中,所述纳米线的二维交叉结构:纳米线十字形交叉地放置在沟槽上;纳米线交叉点处以及相邻交叉点之间纳米线中点处囚禁电子作为量子点;其中交叉点处上下两段纳米线上各有一个量子点;所述沟槽是指:二维基片上的凹凸结构;所述辅助微波腔与电极系统:微波腔与电极系统相连,控制量子点;所述纳米线交叉点处的绝缘设计:纳米线交叉点处做绝缘涂层,隔开两个量子点;所述单线与双线编码方式:双线编码将量子比特编码到纳米线交叉点处的量子点处,单线编码将量子比特编码到单段纳米线的量子点处即相邻交叉点之间纳米线中点处量子点;所述使用单线编码与双线编码来运行表面码的方式,即利用双线编码与单线编码各自的量子比特在二维架构中的位置特点,设计相应的运行表面码的方式;位置特点有两种:一种量子点在纳米线交叉点处,称为A量子点;一种量子点在两个相邻交叉点的中点处,称为B量子点。
2.如权利要求1所述的基于碳纳米管的量子计算架构的编码方法,其特征在于:相邻的两个量子比特间直接进行声子与声子之间的耦合,利用碳纳米管及其上的量子点作为调节耦合的传输通道,微波腔只作为调控传输的辅助。
3.如权利要求1所述的基于碳纳米管的量子计算架构的编码方法,其特征在于:编码量子比特的方式采用单线与双线编码,单线编码使用单段纳米线与其上电子形成的量子点来编码一个量子比特,而双线编码采用接触着的两段纳米线十字形交叉,两个量子点共同编码一个量子比特;并不是所有量子点都用来编码物理量子比特,一部分量子点及其所在纳米线用来做声子传输调控单元;在采用双线编码时,以A量子点作为物理量子比特,B量子点作为声子传输调控单元;在采用单线编码时,以B量子点作为物理量子比特,A量子点作为声子传输调控单元。
4.如权利要求1所述的基于碳纳米管的量子计算架构的编码方法,其特征在于:不同的十字形交叉的纳米线之间依靠直接接触来传递声子。
5.如权利要求1所述的基于碳纳米管的量子计算架构的编码方法,其特征在于:在双线编码的纳米线的接触点处做绝缘涂层,保持两个电子始终位于两段纳米线上。
6.如权利要求1所述的基于碳纳米管的量子计算架构的编码方法,其特征在于:利用该种编码方式延展出的拓扑二维结构满足表面码的要求,利用软件调控电极便可以实现稳定子的构建,在构建稳定子的基础上,便可以在一个基片上构建逻辑量子比特,调控电极完成量子演化,构建逻辑X门与Z门,并利用X,Z门构建Y门,并在二维拓扑结构上实现比特移动qubit-mov,并以此为基础构建逻辑CNOT门,以这些基础量子门为基础可逼近任意酉门。
7.如权利要求1所述的基于碳纳米管的量子计算架构的编码方法,其特征在于:使用双线编码来实现CNOT门时,更容易关闭测量量子比特与其余三个数据比特之间的声子通道。
8.如权利要求1所述的基于碳纳米管的量子计算架构的编码方法,其特征在于:量子比特与声子传输通道均使用同种结构。
9.如权利要求1所述的基于碳纳米管的量子计算架构的编码方法,其特征在于:双线编码与单线编码在拓扑结构上是一个互补的关系,不用改变硬件,只需改变调控电极的软件就可以实现双线编码与单线编码之间的切换,在算法有需求时,可以做到单线与双线混合编码。
10.一种基于碳纳米管的量子计算架构实现与编码器件装置,其特征在于:包括基片、基片上纳米线阵列形成的量子点系统、声子传递线路、辅助微波腔系统和相应电极结构;其中量子点上编码量子比特,声子传递线路通过传递振动模式来调节量子点的耦合,线路与量子点使用的纳米线具有相同的结构,具体的使用编号由编码方式来决定,不同的纳米线的接触点处使用绝缘材料涂层;利用单线或双线编码通过软件控制电极与辅助微波腔,进行量子演化来构建量子门;通过运行稳定子对应的一系列门操作,来实现稳定子的构建,所述编码方式,分为单线编码与双线编码,一条纳米线被分为数段,每段纳米线依据纳米线的排列方式会或不会与其他段的纳米线交叉,以交叉点处编码量子比特,非交叉段来作为声子的传递通道,此为双线编码,以非交叉段来作为量子比特,而以交叉点段来传递声子,此为单线编码;所述声子传递线路,利用纳米线传递振动的特性来使得相邻的量子比特之间达到耦合,传递线路即为交叉的或非交叉的一段纳米线,在单线的编码方式中为交叉的纳米线段,在双线的编码方式中是非交叉的纳米线段;所述辅助微波腔系统和相应电极结构,电极结构即对应的每个量子点下用来调控状态的控制电极,辅助的微波腔与电极相耦合;此两种结构可以控制量子点的量子演化,既可以构建物理比特逻辑门,也可以控制声子传输线路的开闭;通过量子演化来构建量子门,一个量子门对应着一个酉矩阵,而这个酉矩阵通过构建对应的哈密顿量通过薛定谔方程解得;而此时只要在真实事件中构建好具有等价的哈密顿量的体系,这样经过固定的时间的量子演化,就能得到期望的态;通过执行一系列的门操作得到稳定子,是因为稳定子是由一系列的门操作组成,其中X稳定子的主体是4个CNOT门和两个H门;Z稳定子的主体是4个CNOT门。