特許 7584502 量子コンピューティング・デバイスを冷却するための筐体内の熱化材料の使用

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-11-07

(45)【発行日】2024-11-15

(54)【発明の名称】量子コンピューティング・デバイスを冷却するための筐体内の熱化材料の使用

(51)【国際特許分類】

   H10N 60/81 20230101AFI20241108BHJP

   F25B 9/12 20060101ALI20241108BHJP

【ＦＩ】

H10N60/81

F25B9/12

【請求項の数】 19

(21)【出願番号】P 2022513897

(86)(22)【出願日】2020-08-27

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-11-10

(86)【国際出願番号】 EP2020073941

(87)【国際公開番号】W WO2021043659

(87)【国際公開日】2021-03-11

【審査請求日】2023-01-20

(31)【優先権主張番号】16/561,920

(32)【優先日】2019-09-05

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】390009531

【氏名又は名称】インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション

【氏名又は名称原語表記】ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ ＢＵＳＩＮＥＳＳ ＭＡＣＨＩＮＥＳ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ

【住所又は居所原語表記】Ｎｅｗ Ｏｒｃｈａｒｄ Ｒｏａｄ， Ａｒｍｏｎｋ， Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ １０５０４， Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ

(74)【代理人】

【識別番号】100112690

【弁理士】

【氏名又は名称】太佐 種一

(72)【発明者】

【氏名】ハート、シーン

(72)【発明者】

【氏名】ボゴリン、ダニエラ、フロレンティーナ

(72)【発明者】

【氏名】ブロン、ニコラス、トーレイフ

(72)【発明者】

【氏名】グマン、パトリク

(72)【発明者】

【氏名】オリヴァデーセ、サルヴァトーレ、ベルナルド

【審査官】志津木 康

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１９／００４２９６８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特表２０１１－５２４０２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０４－１３２２９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１９／１６３９７８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】GREEN, Michael A，The integration of liquid cryogen cooling and cryocoolers with superconducting electronic systems，Superconductor Science and Technology，GREEN，2003年，Vol. 16，p. 1349-1355

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ１０Ｎ ６０／８１

Ｆ２５Ｂ ９／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

量子コンピューティング・デバイスを冷却するためのシステムであって、
量子コンピューティング・デバイスと、
前記量子コンピューティング・デバイスが内部に配置された筐体と、
前記筐体内に配置された熱化材料とを備え、前記熱化材料が、極低温デバイスを前記量子コンピューティング・デバイスに熱的に連結するように適応され、
前記熱化材料が固体熱化材料を含み、前記熱化材料が前記量子コンピューティング・デバイスに接触することによって、前記熱化材料が、前記極低温デバイスを前記量子コンピューティング・デバイスに熱的に連結するように適応される、システム。

【請求項2】

前記筐体が前記極低温デバイスに結合される、請求項１に記載のシステム。

【請求項3】

前記極低温デバイスが希釈冷凍機であり、前記筐体が前記希釈冷凍機の混合室プレートに結合される、請求項２に記載のシステム。

【請求項4】

前記筐体が前記極低温デバイスの一部である、請求項１に記載のシステム。

【請求項5】

前記筐体が漏れ止めされており、前記熱化材料が液体熱化材料を含む、請求項１ないし４のいずれかに記載のシステム。

【請求項6】

前記熱化材料が、前記量子コンピューティング・デバイスを前記熱化材料に浸すことによって前記極低温デバイスを前記量子コンピューティング・デバイスに熱的に連結するように適応される、請求項５に記載のシステム。

【請求項7】

前記液体熱化材料が超流動ヘリウムである、請求項５または６のいずれかに記載のシステム。

【請求項8】

量子コンピューティング・デバイスを冷却するためのシステムであって、
量子コンピューティング・デバイスと、
前記量子コンピューティング・デバイスが内部に配置された筐体と、
前記筐体内に配置された熱化材料とを備え、前記熱化材料が、極低温デバイスを前記量子コンピューティング・デバイスに熱的に連結するように適応され、
前記筐体が、前記熱化材料を供給することを容易にするための筐体開口部を備える、システム。

【請求項9】

流体経路を定める一体構造の中空体と、
前記一体構造の中空体に結合されたバルブとをさらに備え、前記筐体開口部が前記バルブを備え、前記流体経路が前記極低温デバイスの複数の段階を横断する、請求項８に記載のシステム。

【請求項10】

前記バルブが、前記一体構造の中空体からの過剰な熱化材料の排出を促進するために、
前記筐体開口部を塞ぐことを容易にする、請求項９に記載のシステム。

【請求項11】

前記筐体が、前記量子コンピューティング・デバイスと情報をやりとりするための接続を備える、請求項１ないし１０のいずれかに記載のシステム。

【請求項12】

前記接続が、前記量子コンピューティング・デバイスに結合された、前記筐体への密封されたマイクロ波フィードスルーを含む、請求項１１に記載のシステム。

【請求項13】

前記接続が、前記量子コンピューティング・デバイスに結合された、前記筐体への直流フィードスルーを含む、請求項１１に記載のシステム。

【請求項14】

量子コンピューティング・デバイスを冷却するための方法であって、
筐体を形成することと、
量子コンピューティング・デバイスを前記筐体内に配置することと、
前記量子コンピューティング・デバイスを含む前記筐体に熱化材料を供給することとを含み、前記熱化材料が、極低温デバイスを前記量子コンピューティング・デバイスに熱的に連結するように適応され、
前記熱化材料が固体熱化材料を含み、前記熱化材料が前記量子コンピューティング・デバイスに接触することによって、前記熱化材料が、前記極低温デバイスを前記量子コンピューティング・デバイスに熱的に連結するように適応される、方法。

【請求項15】

前記筐体を前記極低温デバイスに結合することをさらに含む、請求項１４に記載の方法。

【請求項16】

量子コンピューティング・デバイスを冷却するための方法であって、
筐体を形成することと、
量子コンピューティング・デバイスを前記筐体内に配置することと、
前記量子コンピューティング・デバイスを含む前記筐体に熱化材料を供給することとを含み、前記熱化材料が、極低温デバイスを前記量子コンピューティング・デバイスに熱的に連結するように適応され、
流体経路を定める一体構造の中空体を前記筐体内の開口部に配置されたバルブに結合することをさらに含み、前記熱化材料を前記筐体に前記供給することが、前記一体構造の中空体および開いた状態での前記バルブを使用することによって、前記熱化材料を前記筐体に供給することを含む、方法。

【請求項17】

閉じた状態になるように前記バルブを変更することと、
過剰な熱化材料を前記一体構造の中空体から排出することとをさらに含む、請求項１６に記載の方法。

【請求項18】

前記一体構造の中空体が前記極低温デバイスの複数の温度段階を横断し、前記過剰な熱化材料を前記一体構造の中空体から前記排出することによって、前記複数の温度段階のうちの２つ以上の間の熱短絡を防ぐ、請求項１７に記載の方法。

【請求項19】

前記筐体への極低温コネクタを介して、マイクロ波源を前記量子コンピューティング・デバイスに接続することをさらに含む、請求項１４ないし１８のいずれかに記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、量子コンピューティング・デバイスに関連しており、より詳細には、量子コンピューティング・デバイスの冷却に関連している。

【背景技術】

【0002】

量子コンピューティングは、一般に、計算機能および情報処理機能を実行する目的での、量子力学的現象の使用であり、例えば、量子コンピューティングは、トランジスタに基づく２値デジタル技術ではなく、量子物理学を使用して情報をエンコードし、処理することができる。すなわち、古典的コンピュータは、０または１のいずれかであるビット値に対して動作することができるが、量子コンピュータは、０と１の両方の重ね合わせを含むことができる量子ビット（quantum bits）（量子ビット（qubit））に対して動作し、複数の量子ビットをもつれさせ、干渉を使用して他の量子ビットに影響を与えることができる。量子コンピューティングは、計算の複雑さに起因して、古典的コンピュータによって全く、または事実上解くことができない問題を、解く可能性がある。

【0003】

量子物理学の重ね合わせの原理は、量子ビットが「１」の値と「０」の値の両方を同時に部分的に表す状態になることを許容することを、促進することができる。量子物理学のエンタングルメント原理は、量子ビットの組み合わさった状態が個別の量子ビット状態に影響を与えることができないように、量子ビットが互いに相関関係を持つことを許容することを、促進することができる。例えば、第１の量子ビットの状態は、第２の量子ビットの状態に依存することがある。そのため、量子回路は、量子ビットを採用し、トランジスタに基づく２進デジタル手法とは著しく異なることがある方法で情報をエンコードして処理することができる。

【0004】

量子ビットの熱化は、コヒーレンス時間を制限する。コヒーレンスは、量子ゲートを実行するために必要とされる。量子ビットの冷却は、室温の電子機器への外部接続を可能にしたままで、最大化する必要がある。現在の量子プロセッサ・チップは、銅およびプリント基板のアセンブリにパッケージ化される。従来技術の解決策では、量子ビットを含んでいるチップの上部が、低温貯蔵器への直接の連結を有していない。

【0005】

加えて、チップの下部が、アセンブリの銅の部分に効率的に接触しないことがある。熱化は、チップを含んでいるシリコンによって制限される力に依存する可能性がある。熱化は、エポキシ樹脂、被覆、界面の不完全性などにも依存するか、または影響を受ける可能性がある。既知の解決策は、熱化のためにチップの全表面積を利用せず、したがって、制限されている。

【0006】

したがって、当技術分野において、前述の問題に対処する必要がある。

【発明の概要】

【0007】

第１の態様から見ると、本発明は、量子コンピューティング・デバイスと、量子コンピューティング・デバイスが内部に配置された筐体と、筐体内に配置された熱化材料（thermalizing material）とを備えているシステムを提供し、熱化材料は、極低温デバイスを量子コンピューティング・デバイスに熱的に連結するように適応される。

【0008】

第１の態様から見ると、本発明は、筐体を形成することと、量子コンピューティング・デバイスを筐体内に配置することと、熱化材料を、量子コンピューティング・デバイスを含む筐体に供給することとを含んでいる方法を提供し、熱化材料は、極低温デバイスを量子コンピューティング・デバイスに熱的に連結するように適応される。

【0009】

以下に、本発明の１つまたは複数の実施形態の基本的理解を可能にするための概要を示す。この概要は、主要な要素または重要な要素を特定するよう意図されておらず、特定の実施形態の範囲または特許請求の範囲を正確に説明するよう意図されていない。この概要の唯一の目的は、後で提示されるより詳細な説明のための前置きとして、概念を簡略化された形態で提示することである。本明細書に記載された１つまたは複数の実施形態では、量子コンピューティング・デバイスを冷却するために筐体内で熱化材料を使用することを容易にすることができるデバイス、システム、方法、およびコンピュータ実装方法が説明される。

【0010】

実施形態によれば、システムは、筐体内に配置された量子コンピューティング・デバイスを備えることができる。システムは、筐体内にさらに配置された熱化材料をさらに備えることができ、熱化材料は、極低温デバイスを量子コンピューティング・デバイスに熱的に連結するように適応されることができる。

【0011】

実施形態によれば、システム内で、熱化材料および量子コンピューティング・デバイスを含んでいる筐体が、極低温デバイスに結合されることができる。代替の実施形態では、システム内で、筐体は、極低温デバイスに貼り付けられる代わりに、極低温デバイスであることができ、例えば、極低温プレートの一部として形成されることができる。一部の実装では、極低温デバイスはクライオスタットであることができる。

【0012】

このシステムでは、筐体は、液体熱化材料（liquid thermalizing material）を格納するために、漏れないように密封されることができる。さらに、一部の実装では、液体熱化材料は、量子コンピューティング・デバイスを液体熱化材料に浸すことによって極低温デバイスを量子コンピューティング・デバイスに熱的に連結するように適応されることができる。１つまたは複数の実施形態によって使用されることができる例示的な液体熱化材料は、超流動ヘリウムである。

【0013】

代替の実施形態では、熱化材料は、量子コンピューティング・デバイスに接触することによって極低温デバイスを量子コンピューティング・デバイスに熱的に連結するように適応された固体熱化材料（solid thermalizing material）であることができる。１つまたは複数の実施形態によって使用されることができる、以下で説明される例示的な固体熱化材料は、加圧ヘリウムである。

【0014】

システムの一部の追加の実施形態では、筐体は、筐体への熱化材料の供給を容易にするための開口部を含むことができる。１つまたは複数の実施形態によって使用されることができる、この供給を容易にするための１つの方法は、一体構造の中空体（例えば、パイプ）を使用して、筐体への流体経路を定めることができる。この供給をさらに容易にするために、本開示において開口部に配置されたバルブが、一体構造の中空体に結合されることができる。

【0015】

１つまたは複数の実施形態では、一体構造の中空体によって定められた流体経路は、極低温デバイスの複数の段階を横断し、例えば、室温の環境から熱化材料を筐体に追加することを容易にすることができる。さらに、十分な熱化材料が追加された後に、バルブを閉じることができ、過剰な熱化材料を一体構造の中空体から除去することができ、例えば、室温の環境に除去することができる。

【0016】

システムの実施形態の別の特徴では、筐体は、量子コンピューティング・デバイスと情報をやりとりするための接続を備えることができる。例えば、一部の実装では、この接続は、筐体への密封されたマイクロ波フィードスルーであることができる。代替または追加の実施形態では、接続は、量子コンピューティング・デバイスとの直流（ＤＣ：direct current）接続であることができる。

【0017】

別の実施形態では、方法は、筐体を形成することと、量子コンピューティング・デバイスを筐体内に配置することとを含むことができる。この方法は、量子コンピューティング・デバイスを含む筐体に熱化材料を供給することをさらに含むことができ、熱化材料は、極低温デバイスを量子コンピューティング・デバイスに熱的に連結するように適応されることができる。この方法のさらなる実施形態は、筐体を極低温デバイスに結合することを含むことができる。

【0018】

これらの実施形態では、この方法は、流体経路を定める一体構造の中空体を筐体内の開口部に配置されたバルブに結合することをさらに含むことができ、熱化材料を筐体に供給することは、一体構造の中空体および開いた状態でのバルブを使用する。追加の実施形態では、この方法は、バルブを閉じた状態に変更することと、過剰な熱化材料を一体構造の中空体から排出することとを含むことができる。この方法は、一体構造の中空体が極低温デバイスの複数の温度段階を横断することができる構成をさらに含むことができ、過剰な熱化材料を一体構造の中空体から排出することによって、この横断に基づく可能性がある、複数の温度段階のうちの２つ以上の間の熱短絡を防ぐことができる。

【0019】

量子コンピューティング・デバイスへのアクセスを容易にするために、この方法は、筐体への極低温コネクタを介して、マイクロ波源を量子コンピューティング・デバイスに接続することを、さらに含むことができる。追加または代替の実施形態では、この方法は、筐体へのフィードスルーを介して、直流源を量子コンピューティング・デバイスに接続することを、さらに含むことができる。

【0020】

以下では、次の図に示された好ましい実施形態を単に例として参照し、本発明が説明される。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本明細書に記載された１つまたは複数の実施形態に従って、量子コンピューティング・デバイスの動作のための環境の安定性の側面を確立して維持することができる例示的な非限定的デバイスの側面図を示す図である。

【図2】本明細書に記載された１つまたは複数の実施形態に従って、量子コンピューティング・デバイスの動作のための環境の安定性の側面を確立して維持することができる例示的な非限定的デバイスの側面図を示す図である。

【図3】本明細書に記載された１つまたは複数の実施形態に従って、量子コンピューティング・デバイスを冷却するために筐体内で熱化材料を使用することを容易にすることができる例示的な非限定的デバイスの側面図を示す図である。

【図4】本明細書に記載された１つまたは複数の実施形態に従って、量子コンピューティング・デバイスを冷却するために筐体内で熱化材料を使用することを容易にすることができる例示的な非限定的デバイスの側面図を示す図である。

【図5】本明細書に記載された１つまたは複数の実施形態に従って、量子コンピューティング・デバイスを冷却するために筐体内で熱化材料を使用することを容易にすることができる例示的な非限定的デバイスの側面図を示す図である。

【図6】本明細書に記載された１つまたは複数の実施形態に従って、量子コンピューティング・デバイスを冷却するために熱化材料を筐体に供給することを容易にすることができる例示的な非限定的デバイスの側面図を示す図である。

【図7】本明細書に記載された１つまたは複数の実施形態に従って、量子コンピューティング・デバイスを冷却するために熱化材料を筐体から放出することを容易にすることができる例示的な非限定的デバイスの側面図を示す図である。

【図8】本明細書に記載された１つまたは複数の実施形態に従って、筐体の外部から筐体の内部の量子コンピューティング・デバイスへの信号線の確立を容易にすることができる例示的な非限定的システムの上面図を示す図である。

【図9】本明細書に記載された１つまたは複数の実施形態に従って、量子コンピューティング・デバイスの筐体内で熱化材料を使用することを容易にすることができる例示的な非限定的コンピュータ実装方法のフロー図を示す図である。

【図10】本明細書に記載された１つまたは複数の実施形態を容易にすることができる例示的な非限定的動作環境のブロック図を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下の詳細な説明は、例にすぎず、実施形態、または実施形態の適用もしくは使用、あるいはその両方を制限するよう意図されていない。さらに、先行する「背景技術」または「発明の概要」のセクション、あるいは「発明を実施するための形態」のセクションで提示された、いずれかの明示されたか、または暗示された情報によって制約されるという意図はない。

【0023】

ここで、図面を参照して１つまたは複数の実施形態が説明され、図面全体を通じて、類似する参照番号が、類似する要素を参照するために使用されている。以下の説明では、説明の目的で、１つまたは複数の実施形態を十分に理解できるように、多数の特定の詳細が示されている。しかし、これらの特定の詳細がなくても、さまざまな事例において、１つまたは複数の実施形態が実践され得るということは明らかである。本出願の図面が例示の目的でのみ提供されており、そのため、各図面が一定の縮尺で描かれていないということに注意する。

【0024】

本明細書で開示されたさまざまな図に示されている本開示の実施形態が、単に説明のためであり、そのため、そのような実施形態のアーキテクチャが本明細書に示されているシステム、デバイス、またはコンポーネント、あるいはその組み合わせに限定されないということが、理解されるべきである。

【0025】

図１は、本明細書に記載された１つまたは複数の実施形態に従って、量子コンピューティング・デバイス１４０の動作のための環境１８０の安定性の側面を確立して維持することができる例示的な非限定的デバイス１００の側面図を示している。各実施形態で採用されている類似する要素またはプロセスあるいはその両方の説明の繰り返しは、簡潔にするために省略されている。１つまたは複数の実施形態では、デバイス１００は、量子コンピューティング・デバイス１４０の動作のための環境１８０の温度条件を確立して維持することができる極低温デバイス１０５を含むことができる。一部の実施形態では、極低温デバイス１０５は、層１５０Ａ～Ｅを含むことができ、層１５０Ｅが極低温プレート１１０に結合されている。他の層は、図１に示されていないが、極低温プレートに結合されてもよい。実施形態では、環境１８０の温度は、極低温プレート１１０への熱的暴露によって変更されることができる。

【0026】

前述したように、量子コンピューティング・デバイス１４０の一部の実装は、動作のために、環境１８０の特定の条件が維持されることを必要とする可能性があり、それらの条件のうちの１つは、極低温環境である。例えば、低温環境は、量子コンピューティング・デバイス１４０の量子ビット状態の励起に基づく不要な不安定性を低減することができる。

【0027】

複数の実施形態によれば、量子コンピューティング・デバイス１４０は、量子コンピュータ、量子プロセッサ、量子シミュレータ、量子ハードウェア、量子チップ（例えば、半導体デバイス上に組み立てられた超伝導回路）、量子チップの１つまたは複数の量子ビット、または別の量子コンピューティング・デバイス、あるいはその組み合わせを含むが、これらに限定されない、１つまたは複数の量子コンピューティング・デバイスを含むことができる。不安定な熱環境内の量子コンピューティング・デバイス１４０は、例えば、デバイスの量子ビットのコヒーレンス時間を制限することによって、デバイスの動作を制限する可能性がある。下でさらに説明されるように、１つまたは複数の実施形態は、デバイスの熱的安定性を改善することによって、量子コンピューティング・デバイスの動作を改善することができる。これらの利点を実現するために１つまたは複数の実施形態によって使用されることができる１つの方法は、例えば、量子コンピューティング・デバイス１４０を、熱伝導材料で満たされた筐体に取り付けることによって、極低温冷却への量子ビットの暴露を増やすことができる。

【0028】

本明細書において使用されるとき、極低温デバイス１０５は、さまざまな方法で量子コンピューティング・デバイス１４０の動作のための極低温環境１８０を提供できる可能性がある現在および将来のデバイスに関する一般用語である。１つまたは複数の実施形態によって使用されることができる例示的な極低温デバイス１０５は、クライオスタット・デバイス、極低温冷凍機デバイス、および希釈冷凍機デバイスを含むことができるが、これらに限定されない。

【0029】

一部の実装では、極低温デバイス１０５は、量子コンピューティング・デバイス１４０を熱化するために使用されることができる極低温環境１８０をある層（例えば、層１５０Ｅ）で得ることができるまで環境を漸進的に冷却するために、結合されることができる冷却要素の２つ以上の層を備えることができる（例えば、層１５０Ａから１５０Ｅに横断するときに、より低温になる（１６０））。図に示されているような例では、最も低温の層１５０Ｅが極低温プレート１１０に隣接し、熱的に結合される。一部の実施形態では、極低温プレート１１０は、国際標準化機構（ＩＳＯ：International Organization for Standardization）１００のプレートを含むことができる。一部の実施形態では、図２に示されているように、極低温デバイス１０５が希釈冷凍機を備えている場合、最も低温の層１５０Ｅは混合室を備えることができ、極低温プレート１１０は混合室プレートを備えることができる。

【0030】

図２は、本明細書に記載された１つまたは複数の実施形態に従って、量子コンピューティング・デバイス１４０の動作のための環境１８０の安定性の側面を確立して維持することができる例示的な非限定的デバイス２００の側面図を示している。各実施形態で採用されている類似する要素またはプロセスあるいはその両方の説明の繰り返しは、簡潔にするために省略されている。１つまたは複数の実施形態では、デバイス１００は、量子コンピューティング・デバイス・マウント２７０に結合された希釈冷凍機２９０を含むことができる。

【0031】

希釈冷凍機２９０の一部の実装では、混合室プレート２１０は、極低温プレート１１０に類似する特性を有する。複数の実施形態では、量子コンピューティング・デバイス１４０に冷却を提供するために、量子コンピューティング・デバイス・マウント２７０が、混合室プレート２１０に取り付けられるように適応されることができる。量子コンピューティング・デバイス・マウント２７０の異なる実装の例が、図３～６を使用して以下で説明される。

【0032】

この例を続けると、１つまたは複数の実施形態では、混合室プレート２１０への量子コンピューティング・デバイス・マウント２７０の取り付けは、量子コンピューティング・デバイス・マウント２７０を混合室プレート２１０に熱的に連結し、混合室２９５にさらに熱的に連結することができる。この例では、層１５０Ｅは、極低温プレート１１０を熱化することができ、次に、極低温プレート１１０に配置された要素（例えば、量子コンピューティング・デバイス・マウント２７０）を熱化することができる。以下で説明される実施形態例では、極低温プレート１１０は、層１５０Ｅの動作によって１０ミリケルビン（ｍＫ）に維持されることができる。

【0033】

熱化プロセスをさらに詳細に検討すると、１つまたは複数の実施形態では、熱的影響１５５Ａによって示されているように、混合室２９５は混合室プレート２１０を冷却することができる。混合室プレート２１０の熱伝導率に基づいて、熱的影響１５５Ｂによって示されているように、混合室プレート２１０は、量子コンピューティング・デバイス・マウント２７０に熱的に影響を与えることができる。１つの例では、このマウントは、混合室プレート２１０に貼り付けられた銅製の底面カバーから成ることができる。量子コンピューティング・デバイス１４０は、一部の実装では、銅製の底面に取り付けられることができる。以下の実施形態では、他の種類のマウントが説明される。

【0034】

熱化プロセスに戻ると、１つまたは複数の実施形態では、混合室プレート２１０の温度が、量子コンピューティング・デバイス・マウント２７０から熱を除去することができ、最終的に、これらのコンポーネントの温度を等しくする（例えば、コンポーネントが熱平衡状態になる）。しかし、量子コンピューティング・デバイス・マウント２７０を選択された温度にすることは、量子コンピューティング・デバイス・マウント２７０内に取り付けられた量子コンピューティング・デバイス１４０が同じ温度になることを保証しないということに、注意するべきである。以下の図２～５は、１つまたは複数の実施形態に従って、層１５０Ｅを量子コンピューティング・デバイスに熱的に連結するための異なる方法を示している。

【0035】

図３は、本明細書に記載された１つまたは複数の実施形態に従って、量子コンピューティング・デバイス１４０の動作のための環境１８０の安定性の側面を確立して維持することができる例示的な非限定的デバイス３００の側面図を示している。各実施形態で採用されている類似する要素またはプロセスあるいはその両方の説明の繰り返しは、簡潔にするために省略されている。１つまたは複数の実施形態では、デバイス１００は、混合室プレート２１０に貼り付けられた筐体３２０を含むことができる。一部の実施形態では、筐体３２０は、量子コンピューティング・デバイス１４０および熱化材料３６０を取り囲むことができる。

【0036】

本明細書に記載された１つまたは複数の実施形態では、筐体３２０は混合室プレートに貼り付けられるとして説明されているが、この特徴付けは非限定的であり、結合、熱的結合、接着、締め付け、取り付け、および機械的結合を含むが、これらに限定されない多くの方法によって、これらの要素が近接して配置され得るということに、注意するべきである。これらの方法の多くが、筐体３２０の構造が混合室プレート２１０の一部として形成される実施形態を含んでいる図４を使用して、以下で説明される。筐体３２０が極低温デバイス１０５に貼り付けられるため、１つまたは複数の実施形態では、筐体３２０が極低温筐体と呼ばれることもできるということに、さらに注意するべきである。

【0037】

一般的に言えば、図３に示されているように、１つまたは複数の実施形態は、量子コンピューティング・デバイス１４０を筐体３２０内で取り囲み、筐体３２０を低温貯蔵器（例えば、混合室プレート２１０）に貼り付けることによって、量子コンピューティング・デバイス１４０の動作のための安定した環境１８０を維持することができる。筐体３２０は、熱化材料３６０が量子コンピューティング・デバイス１４０および筐体３２０に接触するように、熱化材料３６０で満たされることができる。量子コンピューティング・デバイス１４０を熱化することができるプロセスにおいて、１つまたは複数の実施形態では、混合テーブル・プレート２１０が、筐体３２０と接触する低温貯蔵器として、この筐体３２０から熱を除去することができ、次に、熱化材料３６０から熱を除去し、その後、量子コンピューティング・デバイス１４０から直接熱を除去する。

【0038】

この方法は、筐体３２０の内部の熱化材料３６０と量子コンピューティング・デバイス１４０の間の接触に少なくとも基づいて、量子コンピューティング・デバイス１４０の熱化を向上させることができる。追加の詳細およびこの一般的方法の変形が、図４～５を使用して以下で説明される。熱化材料３６０を筐体３２０に供給する実施形態例が、図６～７を使用して以下で説明され、図８の説明は、筐体３２０内の量子コンピューティング・デバイス１４０への信号線を確立するための例示的な方法を示している。

【0039】

図４～５は、前述した一般的方法のより詳細な説明を示しており、図４は筐体３２０および熱化材料３６０の詳細に重点を置いており、図５は量子コンピューティング・デバイス・マウント４３０の１つまたは複数の実施形態を説明しており、このマウントは、筐体３２０の内部の量子コンピューティング・デバイス１４０を熱化材料３６０と接触して有利に方向付けるように複数の方法で適応されている。

【0040】

図４は、本明細書に記載された１つまたは複数の実施形態に従って、量子コンピューティング・デバイスの動作のための環境１８０の安定性の側面を確立して維持することができる例示的な非限定的デバイス４００の側面断面図を示している。各実施形態で採用されている類似する要素またはプロセスあるいはその両方の説明の繰り返しは、簡潔にするために省略されている。１つまたは複数の実施形態では、デバイス４００は、締め具４７０Ａ～Ｂによって混合室プレート２１０に貼り付けられた筐体３２０、および筐体３２０を密封するためのカバー４２５を含むことができる。多くの実施形態では、筐体３２０は、筐体３２０の内部の量子コンピューティング・デバイス１４０を固定する量子コンピューティング・デバイス・マウント４３０を含むことができる。図５は、量子コンピューティング・デバイス１４０を固定する量子コンピューティング・デバイス・マウント４３０の１つまたは複数の実施形態を、量子コンピューティング・デバイス・マウント４３０の異なる実施形態の詳細と共に示している。

【0041】

図４に示されているように、１つまたは複数の実施形態では、混合室プレート２１０から熱的影響を受け取るために、筐体３２０は、混合室プレート２１０に貼り付けられることができる。締め具４７０Ａ～Ｂが示されているが、筐体３２０を混合室プレート２１０に貼り付けるために、接着剤または３つ以上の締め具の使用を含む他の方法が使用され得るということが理解されるべきである。代替の実施形態では、筐体３２０は、混合室プレート２１０から分離したデバイスである代わりに、混合室プレート２１０の一部として一体的に形成されることができる。

【0042】

一部の実施形態では、本明細書において説明されたか、または図に示されたさまざまな実施形態の１つまたは複数の要素は、さまざまな材料を使用して製造されることができる。例えば、本明細書において説明されたか、または図に示された筐体３２０、量子コンピューティング・デバイス１４０、量子コンピューティング・デバイス・マウント２７０、およびこれらのコンポーネントのさまざまな実施形態は、導電材料、半導体材料、超伝導材料、誘電体材料、ポリマー材料、有機材料、無機材料、非導電材料、または筐体３２０に関して前述した技術のうちの１つまたは複数で利用され得る別の材料、あるいはその組み合わせに加えて、以下で説明されるその他の要素を含むが、これらに限定されない１つまたは複数の異なる材料区分の材料を使用して製造されることができる。

【0043】

１つまたは複数の実施形態では、筐体３２０はさまざまな材料から成ることができ、これらの材料は、熱化材料３６０として選択された材料を格納するための容量、材料の熱伝導率、および量子コンピューティング・デバイス１４０に必要な動作環境１８０の条件下での材料の特性を含むが、これらに限定されない要因に基づいて選択される。１つまたは複数の実施形態で使用され得る例示的な材料は銅であるが、これは非限定的であり、その他の材料が選択されることができる。

【0044】

次に、熱化材料３６０の特性および組成について検討すると、１つまたは複数の実施形態では、量子コンピューティング・デバイス１４０から熱を除去するために、さまざまな種類およびさまざまな量の熱化材料３６０が筐体３２０の内部に配置されることができる。１つまたは複数の実施形態では、熱化材料３６０は、極低温デバイスを量子コンピューティング・デバイス１４０に熱的に連結するように適応されることができる。例えば、混合室プレート２１０は、極低温デバイス１０５（例えば、希釈冷凍機２９０）からの低温の貯蔵器として、量子コンピューティング・デバイス・マウント２７０に取り付けられた量子コンピューティング・デバイス１４０に熱的に影響を与えることができる。熱化材料３６０と量子コンピューティング・デバイス１４０の間の相互作用を含む、この熱的影響を説明する異なる実施形態が、以下の図５の説明と共に含まれる。

【0045】

当業者は、本明細書における説明を前提として、異なる材料が熱化材料３６０として使用され得るということを理解するであろう。超流動ヘリウムは、本明細書に記載された１つまたは複数の実施形態によって使用され得る熱化材料３６０の一例である。３Ｈｅ、４Ｈｅ、または３Ｈｅ／４Ｈｅ混合物を含むが、これらに限定されない、さまざまな組成の超流動ヘリウムが使用されることができる。本明細書における説明を前提として、材料の熱伝導率、および量子コンピューティング・デバイス１４０に必要な動作環境１８０の条件下での材料の特性を含むが、これらに限定されない要因に基づいて、１つまたは複数の実施形態で使用するための熱化材料３６０が選択され得るということが、当業者によって理解されるであろう。前述の超流動ヘリウムの種類に加えて、個別に、または組み合わせて熱化材料３６０として使用されることもできる材料は、アルゴン、キセノン、窒素、および非超流動ヘリウムを含むことができるが、これらに限定されない。当業者は、さまざまな熱化材料が、さまざまな種類の極低温デバイス１０５での使用に適しているということを理解するであろう。

【0046】

熱化材料３６０として使用できる材料は、液体状態および固体状態を含むさまざまな状態で、材料を幅広く含むこともできる。本明細書に記載された実施形態のさまざまな要素が、熱化材料３６０が使用される状態に基づいて熱化材料３６０を追加、格納、および除去するように変更され、適応されるということが、さらに理解されるであろう。

【0047】

熱化材料３６０が液体状態である例の場合、当業者は、本明細書における説明を前提として、液体熱化材料３６０を格納することを容易にするために、選択された状態で熱化材料３６０を維持するために必要な圧力の下で耐えることができる漏れ止めシールを使用して筐体３２０が密封され得るということを理解するであろう。加えて、選択された方法は、液体熱化材料３６０を筐体３２０に供給するため、および筐体３２０から放出するために、使用されることができる。以下の図６～７は、１つまたは複数の実施形態によって使用されることができる熱化材料３６０を処理するための異なる方法の詳細な例を示している。

【0048】

代替の例では、固体熱化材料３６０が使用されることができる。固体熱化材料として使用されることができる材料は、加圧４Ｈｅまたは３Ｈｅを含むが、これらに限定されない。１つまたは複数の実施形態では、固体熱化材料３６０は、筐体３２０内に配置されることができ、筐体３２０の衝撃または移動に基づいて移動されることができない。代替の実施形態では、液体熱化材料３６０は、１つまたは複数の実施形態において、液体熱化材料３６０の大きい移動を防ぐことができるように、筐体３２０を満たすことができる。

【0049】

図４の説明に戻り、１つまたは複数の実施形態では、カバー４２５によって筐体３２０が閉じられ、密封されることができ、カバー４２５は、一部の実施形態では、筐体３２０のために選択された材料（例えば、銅）に類似する熱伝導材料から成る。カバー４２５は、筐体３２０に貼り付けられるように、一部の実施形態では、締め具（例えば、締め具４２６）を使用して固定されることができる。加えて、前述したように、熱化材料３６０を異なる状態で格納するために、筐体３２０を密封し、漏れないようにする必要があることがある。筐体３２０上でカバー４２５を密封するためのさまざまな方法が使用されることができ、その非限定的な例はインジウム・シール４７５である。説明の便宜のために、筐体３２０に不規則に貼り付けられたインジウム・シール４７５が示されていることに注意するべきである。好ましい実施形態では、インジウム・シール４７５は、連続的な環を形成することができ、筐体３２０の表面とカバー４２５の表面の間で圧縮されることができる。１つまたは複数の実施形態では、カバー４２５は、円形であることができ、筐体３２０のいずれかの面のうちの１つまたは複数を密封するためにさらに使用されることができる。

【0050】

図５は、本明細書に記載された１つまたは複数の実施形態に従って、量子コンピューティング・デバイス１４０の動作のための環境１８０の安定性の側面を確立して維持することができる例示的な非限定的デバイス５００の側面図を示している。各実施形態で採用されている類似する要素またはプロセスあるいはその両方の説明の繰り返しは、簡潔にするために省略されている。１つまたは複数の実施形態では、デバイス４００は、量子コンピューティング・デバイス１４０が固定されている量子コンピューティング・デバイス・マウント４３０を含むことができる。

【0051】

量子コンピューティング・デバイス・マウント４３０は、ホルダー５４５Ａ～Ｂ、回路基板の一部５４０Ａ～Ｂ、および量子コンピューティング・デバイス１４０を含むことができる。ホルダー５４５Ａ～Ｂおよび回路基板５４０Ａ～Ｂのうちの１つまたは両方が量子コンピューティング・デバイス１４０の端を包み込むことができ、デバイス４００の２次元断面がこれらの部分を描いていないということが、理解されるべきである。

【0052】

１つまたは複数の実施形態では、量子コンピューティング・デバイス・マウント４３０の設計の特定の態様は、量子コンピューティング・デバイス１４０と混合室プレート２１０の間の熱的連結を改善するように適応される。特に、１つまたは複数の実施形態は、２つの材料間の界面の面積に反比例して変化するカピッツァ抵抗を減らすように適応されることができる。この例では、材料間の熱抵抗がさらに減らされた２つの材料が、１つまたは複数の実施形態に従って、材料３６０および量子コンピューティング・デバイス１４０を熱化する。この目的で、１つまたは複数の実施形態では、量子コンピューティング・デバイス・マウント４３０および熱化材料３６０の使用は、以下で説明される複数の有用な特性を有する。

【0053】

熱化材料３６０が液体状態である実施形態例では、量子コンピューティング・デバイス１４０が液体熱化材料に部分的または完全に浸されるように、液体が筐体３２０を満たすことができる。示された実施形態では、量子コンピューティング・デバイス・マウント４３０が、液体熱化材料３６０への暴露を最大化するように形成されるということに注目することができる。例えば、量子コンピューティング・デバイス１４０の両面がさらされるということが、理解されることができる。これは、量子コンピューティング・デバイス１４０が、片面のみがさらされて混合室プレート２１０に取り付けられる、図２を使用して上で説明された方法とは対照的であり、例えば、図５の方法は、量子コンピューティング・デバイス１４０のさらされる表面積をほぼ２倍にすることによって、カピッツァ抵抗をかなり減らす。

【0054】

このための別の特徴は、他の方法（例えば、図２を使用して上で説明された例）と比較して、量子コンピューティング・デバイス１４０を固定するために必要な表面積の量が減らされるように、ホルダー５４５Ａ～Ｂおよび回路基板５４０Ａ～Ｂが形成されることである。例えば、ラベル５８０は、量子コンピューティング・デバイス１４０のごく一部の暴露が、このデバイスを固定するために遮られている、量子コンピューティング・デバイス・マウント４３０の一部を強調している。

【0055】

図４～５の方法によって容易にされ得る１つまたは複数の実施形態の別の態様は、量子コンピューティング・デバイス１４０のさらされた表面上の量子ビット（例えば、量子ビット５９０）が、液体熱化材料３６０に直接接触することができるということである。一部の環境では、量子ビット５９０とのこの直接接触が、量子ビットの熱化を促進することができる。

【0056】

図６は、本明細書に記載された１つまたは複数の実施形態に従って、筐体３２０および熱化材料３６０を使用し、量子コンピューティング・デバイス１４０の動作のための環境１８０の安定性の側面を確立して維持することができる例示的な非限定的デバイス６００の側面図を示している。各実施形態で採用されている類似する要素またはプロセスあるいはその両方の説明の繰り返しは、簡潔にするために省略されている。デバイス６００は、混合室プレート２１０に貼り付けられた筐体３２０を含むことができる。

【0057】

筐体３２０は、量子コンピューティング・デバイス・マウント４３０および熱化材料３６０を含んでおり、液体の流れを制御できるバルブ６３０付きの開口部を含んでいる。バルブ６３０で筐体３２０に結合された一体構造の中空体６２０は、混合室プレート２１０を通る流体経路を定める。１つまたは複数の実施形態では、熱化液体３６０は、中空体６２０を介して筐体３２０に供給され、筐体３２０から放出されることができ、バルブ６３０が、筐体３２０の内外への材料の横断を容易にする。したがって、追加の熱化材料３６０を筐体３２０に最初に満たすか、または追加するために、バルブ６３０が開かれることができ、熱化材料３６０がラベル６７０で追加されることができる。１つまたは複数の実施形態では、室温の環境内で、中空体６２０を介して熱化材料が追加され、除去されることができるということに注意するべきである。１つまたは複数の実施形態では、中空体６２０は、筐体３２０内の圧力を制御するためにさらに使用されることができる。

【0058】

熱化材料３６０の供給および放出に関して、熱化材料の材料および状態が、中空体６２０を通過することができなくてよく、異なる方法（例えば、上で説明された筐体３２０のカバー４２５の除去）が使用されることができるということに注意するべきである。図７は、本明細書に記載された１つまたは複数の実施形態に従って、筐体３２０および熱化材料３６０を使用し、量子コンピューティング・デバイス１４０の動作のための環境１８０の安定性の側面を確立して維持することができる例示的な非限定的デバイス７００の側面図を示している。各実施形態で採用されている類似する要素またはプロセスあるいはその両方の説明の繰り返しは、簡潔にするために省略されている。デバイス６００は、希釈冷凍機２９０に取り付けられ混合室プレート２１０に貼り付けられた筐体３２０を含むことができる。筐体３２０は、量子コンピューティング・デバイス・マウント４３０および熱化材料３６０を含んでいる。図１を使用して上で説明されたように、希釈冷凍機２９０は層１５０Ａ～Ｅを含んでおり、層１５０Ｅに向かう横断が、より低温（１６０）の環境に関連付けられている。

【0059】

図７は、本明細書に記載された１つまたは複数の実施形態に従って、筐体３２０および熱化材料３６０を使用し、量子コンピューティング・デバイス１４０の動作のための環境１８０の安定性の側面を確立して維持することができる例示的な非限定的デバイス７００の側面図を示している。各実施形態で採用されている類似する要素またはプロセスあるいはその両方の説明の繰り返しは、簡潔にするために省略されている。デバイス６００は、希釈冷凍機２９０に取り付けられ混合室プレート２１０に貼り付けられた筐体３２０を含むことができる。筐体３２０は、量子コンピューティング・デバイス・マウント４３０および熱化材料３６０を含んでいる。図１を使用して上で説明されたように、希釈冷凍機２９０は層１５０Ａ～Ｅを含んでおり、層１５０Ｅに向かう横断が、より低温（１６０）の環境に関連付けられている。

【0060】

図６を使用して上で説明されたように、１つまたは複数の実施形態では、筐体３２０は、液体の流れを制御できるバルブ６３０付きの開口部を含むことができる。バルブ６３０で筐体３２０に結合された一体構造の中空体６２０は、流体経路を定めることができる。この例では、中空体６２０は、室温７７５にある開口部７７０から層１５０Ａ～Ｅを横断する。

【0061】

図６を使用して上で説明されたように、熱化材料７６０が開口部７７０で追加されるときに、一部の環境では、筐体３２０が熱化材料３６０で満たされていることまたは別の理由に起因して、熱化材料７６０が中空体６２０を満たす可能性がある。例では、材料の高さ７２０は、この例では中空体６２０を満たしている熱化材料７６０の量に対応する。さらにこの例では、希釈冷凍機２９０は、正常状態で動作しており、例えば混合室層１５０Ｅが、混合室プレート２１０の温度を量子コンピューティング・デバイス１４０の動作温度に低下させる。

【0062】

１つまたは複数の実施形態では、熱化材料７６０は高い熱伝導率を有しているため、熱化材料７６０が材料の高さ７２０で中空体６２０内に残された場合、これによって、より暖かい層（例えば、層１５０Ｃ）からの熱が、より低温（１６０）の層（例えば、層１５０Ｅ）の材料によって熱的に影響を受けることを可能にすることがある。希釈冷凍機２９０の高さ間のこの熱相互作用は、熱短絡７３０と呼ばれ、希釈冷凍機２９０の動作に悪影響を与える可能性がある。１つまたは複数の実施形態がこの熱短絡７３０を防ぐことができる１つの方法は、バルブ６３０を使用して熱化材料７６０が筐体３６０から放出されるのを防いだ後に、例えば吸引または任意のその他の同等の方法によって、過剰な熱化材料７６０を中空体６２０から除去することである。

【0063】

筐体３２０、量子コンピューティング・デバイス１４０、量子コンピューティング・デバイス・マウント２７０、およびこれらのコンポーネントを含む、本明細書において説明された要素のさまざまな実施形態が、技術的改良を、上で識別されたさまざまな技術に関連付けられたシステム、デバイス、コンポーネント、動作ステップ、または処理ステップ、あるいはその組み合わせに提供できるということに、注意するべきである。例えば、前述したように、量子コンピューティング・デバイス１４０を熱化材料３６０に浸すことによって、１つまたは複数の実施形態は、熱化材料３６０と接触する量子コンピューティング・デバイス１４０の表面積を増やすことができる。さらされる表面積におけるこの増加は、熱抵抗の減少などの要因によって、熱化プロセスを改善することができる。

【0064】

図８は、本明細書に記載された１つまたは複数の実施形態に従って、筐体３２０の外部から筐体３２０の内部の量子コンピューティング・デバイス１４０への信号線８１０Ａ～Ｃの確立を容易にすることができる例示的な非限定的システム８００の上面図を示している。各実施形態で採用されている類似する要素またはプロセスあるいはその両方の説明の繰り返しは、簡潔にするために省略されている。システム８００は、混合室プレート２１０と、熱化材料３６０および量子コンピューティング・デバイス・マウント４３０を含む筐体３２０とを含んでいる。１つまたは複数の実施形態では、筐体３２０はフィードスルー・アクセス・ポイント（feedthrough access points）８２０Ａ～Ｃを含むことができ、信号線８１０Ａ～Ｃおよび内部アクセス線８３０Ａ～Ｃが、接続ポイント８４０で回路基板５４０Ａに接続している。単に説明の目的で、３つの信号線８１０Ａ～Ｃおよび３つのアクセス・ポイント８２０Ａ～Ｃが示されているが、筐体３２０への４つ以上の信号線およびアクセス・ポイントを含むことが可能である。

【0065】

１つまたは複数の実施形態は、本明細書に記載されたさまざまな方法を、室温の電子コンポーネントへの外部接続も可能にしながら、量子ビットの冷却を最大化しようとする構成で実装することができる。一部の実施形態では、筐体３２０が密封されることができるため、これらの方法を使用して、外部コンポーネント（例えば、室温の電子機器）と密封された筐体３２０の内部の過冷却された量子コンピュータ１４０との間の信号線を確立することができる。

【0066】

１つまたは複数の実施形態によって使用され得る例示的な種類の信号は、直流（ＤＣ）でエンコードされた信号およびマイクロ波信号を含むが、これらに限定されない。いくつかの実施形態において、信号線８１０Ａ～Ｃおよび内部アクセス線８３０Ａ～Ｃは、電流または電気信号あるいはその両方が流れることができる導電性コンポーネントを備えることができる。例えば、信号線８１０Ａ～Ｃおよび内部アクセス線８３０Ａ～Ｃは、ワイヤ、トレース、伝送線、共振バス、導波路、または電流が流れることができるその他のコンポーネント、あるいはその組み合わせを含むが、これらに限定されない、導電性コンポーネントを備えることができる。一部の実施形態では、信号線８１０Ａ～Ｃおよび内部アクセス線８３０Ａ～Ｃは、銅、銅合金（例えば、銅ニッケル）、金、プラチナ、パラジウム、金合金（例えば、金パラジウム）、真ちゅう、あるいは例えば、交流電流、直流電流、もしくは電気信号（例えば、マイクロ波信号）、またはその組み合わせが中継され得る、任意の導電性金属または合金を含むが、これらに限定されない材料を使用して、製造されることができる。

【0067】

１つまたは複数の実施形態によって採用される一部の方法は、極低温フィードスルーを使用して、信号線を筐体３２０に運ぶことができる。例えば、マイクロ波通信が実装される場合、密封されたマイクロ波フィードスルー８２０Ａ～Ｃが使用されることができる。１つまたは複数の実施形態によって使用され得る例示的なコンポーネントは、密封された極低温フィードスルー・コネクタである。

【0068】

一部の実施形態では、本明細書に記載された１つまたは複数の実施形態のさまざまな方法は、さまざまな技術に関連付けられることができる。例えば、本明細書に記載されたさまざまな実施形態は、極低温技術、極低温冷凍機技術、マイクロ波信号搬送波技術、半導体製造技術、プリント基板技術、量子コンピューティング・デバイス技術、量子回路技術、量子ビット技術、回路量子電気力学（回路ＱＥＤ：circuit quantum electrodynamics）技術、量子コンピューティング技術、拡張可能な量子コンピューティング・アーキテクチャ技術、表面符号アーキテクチャ技術、表面符号誤り訂正アーキテクチャ技術、量子ハードウェア技術、またはその他の技術、あるいはその組み合わせに関連付けられることができる。

【0069】

本明細書に記載された１つまたは複数の実施形態によって提供され得るその他の技術的改良は、量子ビット・コヒーレンスの領域、すなわち、量子コンピューティング・デバイス１４０の量子ビットにおいて、できるだけ長くコヒーレンスを維持することにある。上の図５の説明で述べたように、量子コンピューティング・デバイス・アセンブリの一部の実施形態の開いた設計、および筐体３２０内の熱化材料３６０の作用のため、量子論理を使用してプログラムされた１つまたは複数の量子ビット５９０が、熱化材料と接触することができる。代替の方法では、量子ビット５９０は、例えば、量子コンピューティング・デバイス・マウント２７０および量子コンピューティング・デバイス１４０の構造材料を介して量子ビット５９０を熱化する、追加の構造および材料を介して、場合によっては予測できないほどの熱化を受けた。

【0070】

さらに、一部の実施形態では、図８を使用して以下で説明される量子コンピューティング・デバイスと通信するための方法は、量子コンピューティング・デバイス（例えば、量子プロセッサ、量子ハードウェアなど）、回路ＱＥＤシステム、または超伝導量子回路、あるいはその組み合わせに関連する非量子処理ユニットに対する技術的改良を実現することができる。例えば、前述したように、１つまたは複数の実施形態は、マイクロ波信号を量子コンピューティング・デバイス１４０に送信するために利用され得る独立したマイクロ波信号送信経路（例えば、フィードスルー８２０Ａ～Ｃ）の量の増加を実現することができる。この例では、そのような量子コンピューティング・デバイスは量子プロセッサを備えることができ、そのような量子プロセッサに送信され得る独立したマイクロ波信号を提供することによって、本開示のデバイスは、そのような量子プロセッサの性能向上（例えば、誤り訂正の改善、処理時間の改善など）を促進することができる。一部の実施形態では、従来のコンピュータのハードウェアおよびソフトウェアに接続された筐体３２０内の量子コンピューティング・デバイス１４０のさまざまな実装は、抽象的ではない、人間による一連の精神的活動として実行され得ない本質的に高度に技術的な問題を解決することができる。例えば、前述したように、上記の有線および無線のフィードスルーの方法は、本明細書に記載された実施形態に従って、マイクロ波信号およびＤＣ信号を量子コンピューティング・デバイス１４０に送信することを容易にする。

【0071】

本明細書に記載された１つまたは複数の実施形態が、人間の知性において再現され得ず、人間によって実行され得ない電気的コンポーネント、機械的コンポーネント、および回路のさまざまな組み合わせを利用できるということが、理解されるべきである。例えば、マイクロ波信号を量子コンピューティング・デバイス１４０の量子ビット５９０に送信することは、人間の知性の能力を超えている。例えば、図８で説明された方法を使用して送信されるデータの量、そのようなデータを送信する速度、または送信されるデータの型、あるいはその組み合わせは、同じ期間にわたって人間の知性によって送信され得る量より多いか、速度より速いか、またはデータ型とは異なるデータ型であるか、あるいはその組み合わせであることができる。

【0072】

図９は、本明細書に記載された１つまたは複数の実施形態に従って、量子コンピューティング・デバイスの筐体内で熱化材料を使用することを容易にすることができる例示的な非限定的コンピュータ実装方法９００のフロー図を示している。各実施形態で採用されている類似する要素またはプロセスあるいはその両方の説明の繰り返しは、簡潔にするために省略されている。

【0073】

一部の実施形態では、９０２で、コンピュータ実装方法９００が、筐体を形成することを含むことができる。１つの例では、本明細書において説明されたように、筐体（例えば、筐体３２０）が、例えば、量子コンピューティング・デバイス１４０の動作環境１８０内で機能することができる熱伝導材料（例えば、銅）から形成されることができる。

【0074】

一部の実施形態では、９０４で、コンピュータ実装方法９００が、量子コンピューティング・デバイスを筐体内に配置することを含むことができる。１つの例では、量子コンピューティング・デバイス１４０は、筐体３２０の内部に配置されることができる。さらなる実施形態では、熱化を促進するために、量子コンピューティング・デバイス１４０が、量子コンピューティング・デバイス・マウント４３０にしっかりと取り付けられることができる。

【0075】

一部の実施形態では、９０６で、コンピュータ実装方法９００が、量子コンピューティング・デバイスを含む筐体に熱化材料を供給することを含むことができ、熱化材料は、極低温デバイスを量子コンピューティング・デバイスに熱的に連結するように適応される。１つの例では、熱化材料３６０は、開口部７７０で中空体６２０に追加され、中空体６２０を通過して、筐体３２０に入ることができる。この例では、熱化剤（熱導体）が、量子コンピューティング・デバイス１４０を浸し、希釈冷凍機の混合室プレート２１０に熱的に結合された筐体３２０と接触するように筐体３２０を満たすため、量子コンピューティング・デバイス１４０と極低温デバイスの間で、熱的連結が確立された。

【0076】

一部の実施形態では、方法９００は、コンピューティング・システム（例えば、図１０に示されており、下で説明される動作環境１０００）またはコンピューティング・デバイス（例えば、図１０に示されており、下で説明されるコンピュータ１０１２）によって実施され得る。非限定的な実施形態例では、そのようなコンピューティング・システム（例えば、動作環境１０００）またはそのようなコンピューティング・デバイス（例えば、コンピュータ１０１２）は、１つまたは複数のプロセッサと、実行可能な命令を格納することができる１つまたは複数のメモリ・デバイスとを備えることができ、これらの命令は、１つまたは複数のプロセッサによって実行されたときに、図９に示されている方法９００の非限定的な動作を含む、本明細書に記載された動作の実行を容易にすることができる。非限定的な例として、１つまたは複数のプロセッサは、本明細書に記載された動作（例えば、方法９００）を実行するよう機能する１つまたは複数のシステムまたは機器あるいはその両方を管理すること、または制御すること、あるいはその両方によって、そのような動作の実行を容易にすることができる。

【0077】

説明を簡単にするために、一連の動作としてコンピュータ実装方法が示され、説明される。本革新技術が、示された動作によって、または動作の順序によって、あるいはその両方によって制限されず、例えば動作が、本明細書において提示されておらず、説明されていない他の動作と共に、さまざまな順序で、または同時に、あるいはその両方で発生できるということが、理解されるべきである。さらに、開示される対象に従ってコンピュータ実装方法を実装するために、示されているすべての動作が必要でなくてもよい。加えて、当業者は、コンピュータ実装方法が、代替として、状態図を介して相互に関連する一連の状態またはイベントとして表され得るということを理解するであろう。そのようなコンピュータ実装方法をコンピュータに輸送または転送するのを容易にするために、以下および本明細書全体を通じて開示されたコンピュータ実装方法を製品に格納できるということが、さらに理解されるべきである。製品という用語は、本明細書において使用されるとき、任意のコンピュータ可読デバイスまたはコンピュータ可読ストレージ媒体からアクセスできるコンピュータ・プログラムを包含するよう意図されている。

【0078】

図１０は、開示される対象のさまざまな態様の例示的な背景を示しており、例えば、この図および以下の説明は、１つまたは複数の実施形態に従って、開示される対象のさまざまな態様が実装され得る適切な環境の概要を示すよう意図されている。各実施形態で採用されている類似する要素またはプロセスの説明の繰り返しは、簡潔にするために省略されている。

【0079】

図１０は、本明細書に記載された１つまたは複数の実施形態を容易にすることができる例示的な非限定的動作環境のブロック図を示している。本明細書に記載の他の実施形態で使用している同様の要素の繰り返しの説明は、簡潔さのために省略する。

【0080】

図１０を参照すると、本開示のさまざまな態様を実装するための適切な動作環境１０００は、コンピュータ１０１２を含むこともできる。コンピュータ１０１２は、処理ユニット１０１４、システム・メモリ１０１６、およびシステム・バス１０１８を含むこともできる。システム・バス１０１８は、システム・メモリ１０１６を含むが、これに限定されないシステム・コンポーネントを、処理ユニット１０１４に結合する。処理ユニット１０１４は、さまざまな使用可能なプロセッサのいずれかであることができる。デュアル・マイクロプロセッサおよびその他のマルチプロセッサ・アーキテクチャが、処理ユニット１０１４として採用されてもよい。システム・バス１０１８は、ＩＳＡ（Industrial Standard Architecture）、ＭＣＡ（Micro-Channel Architecture）、ＥＩＳＡ（Enhanced ISA）、ＩＤＥ（Intelligent Drive Electronics）、ＶＥＳＡローカル・バス（ＶＬＢ：VESA Local Bus）、ＰＣＩ（Peripheral Component Interconnect）、カードバス、ユニバーサル・シリアル・バス（ＵＳＢ：Universal Serial Bus）、ＡＧＰ（Advanced Graphics Port）、Ｆｉｒｅｗｉｒｅ（ＩＥＥＥ １３９４）、および小型コンピュータ・システム・インターフェイス（ＳＣＳＩ：Small Computer Systems Interface）を含むが、これらに限定されない、任意のさまざまな使用可能なバス・アーキテクチャを使用する、メモリ・バスもしくはメモリ・コントローラ、ペリフェラル・バスもしくは外部バス、またはローカル・バス、あるいはその組み合わせを含む、複数の種類のバス構造のいずれかであることができる。

【0081】

システム・メモリ１０１６は、揮発性メモリ１０２０および不揮発性メモリ１０２２を含むこともできる。起動中などにコンピュータ１０１２内の要素間で情報を転送するための基本ルーチンを含んでいる基本入出力システム（ＢＩＯＳ：basic input/output system）が、不揮発性メモリ１０２２に格納される。コンピュータ１０１２は、取り外し可能／取り外し不可能な揮発性／不揮発性のコンピュータ・ストレージ媒体を含むこともできる。例えば図１０は、ディスク・ストレージ１０２４を示している。ディスク・ストレージ１０２４は、磁気ディスク・ドライブ、フロッピー（Ｒ）・ディスク・ドライブ、テープ・ドライブ、Ｊａｚドライブ、Ｚｉｐドライブ、ＬＳ－１００ドライブ、フラッシュ・メモリ・カード、またはメモリ・スティックなどの、ただしこれらに限定されない、デバイスを含むこともできる。ディスク・ストレージ１０２４は、ストレージ媒体を、別々に、または他のストレージ媒体と組み合わせて、含むこともできる。システム・バス１０１８へのディスク・ストレージ１０２４の接続を容易にするために、インターフェイス１０２６などの、取り外し可能または取り外し不可能なインターフェイスが通常は使用される。図１０は、ユーザと、適切な動作環境１０００において説明された基本的なコンピュータ・リソースとの間の仲介として機能するソフトウェアも示している。そのようなソフトウェアは、例えば、オペレーティング・システム１０２８を含むこともできる。ディスク・ストレージ１０２４に格納できるオペレーティング・システム１０２８は、コンピュータ１０１２のリソースを制御し、割り当てるように動作する。

【0082】

システムのアプリケーション１０３０は、例えばシステム・メモリ１０１６またはディスク・ストレージ１０２４のいずれかに格納されたプログラム・モジュール１０３２およびプログラム・データ１０３４を介して、オペレーティング・システム１０２８によるリソースの管理を利用する。さまざまなオペレーティング・システムまたはオペレーティング・システムの組み合わせを使用して本開示が実装され得るということが、理解されるべきである。ユーザは、入力デバイス１０３６を介して、コマンドまたは情報をコンピュータ１０１２に入力する。入力デバイス１０３６は、マウス、トラックボール、スタイラス、タッチ・パッド、キーボード、マイクロホン、ジョイスティック、ゲーム・パッド、衛星放送受信アンテナ、スキャナ、ＴＶチューナー・カード、デジタル・カメラ、デジタル・ビデオ・カメラ、Ｗｅｂカメラなどのポインティング・デバイスを含むが、これらに限定されない。これらおよびその他の入力デバイスは、インターフェイス・ポート１０３８を介してシステム・バス１０１８を通り、処理ユニット１０１４に接続する。インターフェイス・ポート１０３８は、例えば、シリアル・ポート、パラレル・ポート、ゲーム・ポート、およびユニバーサル・シリアル・バス（ＵＳＢ）を含む。出力デバイス１０４０は、入力デバイス１０３６と同じ種類のポートの一部を使用する。このようにして、例えば、ＵＳＢポートを使用して、入力をコンピュータ１０１２に提供し、コンピュータ１０１２から出力デバイス１０４０に情報を出力できる。出力アダプタ１０４２は、特殊なアダプタを必要とする出力デバイス１０４０の中でも特に、モニタ、スピーカ、およびプリンタのような何らかの出力デバイス１０４０が存在することを示すために提供される。出力アダプタ１０４２の例としては、出力デバイス１０４０とシステム・バス１０１８の間の接続の手段を提供するビデオ・カードおよびサウンド・カードが挙げられるが、これらに限定されない。リモート・コンピュータ１０４４などの、その他のデバイスまたはデバイスのシステムあるいはその両方が、入力機能および出力機能の両方を提供するということに、注意するべきである。

【0083】

コンピュータ１０１２は、リモート・コンピュータ１０４４などの１つまたは複数のリモート・コンピュータへの論理接続を使用して、ネットワーク環境内で動作できる。リモート・コンピュータ１０４４は、コンピュータ、サーバ、ルータ、ネットワークＰＣ、ワークステーション、マイクロプロセッサベースの機器、ピア・デバイス、またはその他の一般的なネットワーク・ノードなどであることができ、通常は、コンピュータ１０１２に関連して説明された要素の多くまたはすべてを含むこともできる。簡潔にするために、メモリ・ストレージ・デバイス１０４６のみが、リモート・コンピュータ１０４４と共に示されている。リモート・コンピュータ１０４４は、ネットワーク・インターフェイス１０４８を介してコンピュータ１０１２に論理的に接続されてから、通信接続１０５０を介して物理的に接続される。ネットワーク・インターフェイス１０４８は、ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ：local-area networks）、広域ネットワーク（ＷＡＮ：wide-area networks）、セルラー・ネットワークなどの、有線通信ネットワークまたは無線通信ネットワークあるいはその両方を包含する。ＬＡＮ技術は、光ファイバ分散データ・インターフェイス（ＦＤＤＩ：Fiber Distributed Data Interface）、銅線分散データ・インターフェイス（ＣＤＤＩ：Copper Distributed Data Interface）、イーサネット（Ｒ）、トークン・リングなどを含む。ＷＡＮ技術は、ポイントツーポイント・リンク、総合デジタル通信網（ＩＳＤＮ：Integrated Services Digital Networks）およびその変形などの回路交換網、パケット交換網、およびデジタル加入者回線（ＤＳＬ：Digital Subscriber Lines）を含むが、これらに限定されない。通信接続１０５０は、ネットワーク・インターフェイス１０４８をシステム・バス１０１８に接続するために採用されたハードウェア／ソフトウェアのことを指す。通信接続１０５０は、説明を明確にするために、コンピュータ１０１２内に示されているが、コンピュータ１０１２の外部に存在することもできる。ネットワーク・インターフェイス１０４８に接続するためのハードウェア／ソフトウェアは、単に例示の目的で、通常の電話の等級のモデム、ケーブル・モデム、およびＤＳＬモデムを含むモデム、ＩＳＤＮアダプタ、ならびにイーサネット（Ｒ）・カードなどの、内部および外部の技術を含むこともできる。

【0084】

本発明は、任意の可能な統合の技術的詳細レベルで、システム、方法、装置、またはコンピュータ・プログラム製品、あるいはその組み合わせであってよい。コンピュータ・プログラム製品は、プロセッサに本発明の態様を実行させるためのコンピュータ可読プログラム命令を含んでいるコンピュータ可読ストレージ媒体を含むことができる。コンピュータ可読ストレージ媒体は、命令実行デバイスによって使用するための命令を保持および格納できる有形のデバイスであることができる。コンピュータ可読ストレージ媒体は、例えば、電子ストレージ・デバイス、磁気ストレージ・デバイス、光ストレージ・デバイス、電磁ストレージ・デバイス、半導体ストレージ・デバイス、またはこれらの任意の適切な組み合わせであることができるが、これらに限定されない。コンピュータ可読ストレージ媒体のさらに具体的な例の非網羅的リストは、ポータブル・コンピュータ・ディスケット、ハード・ディスク、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ：random access memory）、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ：read-only memory）、消去可能プログラマブル読み取り専用メモリ（ＥＰＲＯＭ：erasable programmable read-only memoryまたはフラッシュ・メモリ）、スタティック・ランダム・アクセス・メモリ（ＳＲＡＭ：static random access memory）、ポータブル・コンパクト・ディスク読み取り専用メモリ（ＣＤ－ＲＯＭ：compact disc read-only memory）、デジタル・バーサタイル・ディスク（ＤＶＤ：digital versatile disk）、メモリ・スティック、フロッピー（Ｒ）・ディスク、パンチカードまたは命令が記録されている溝の中の隆起構造などの機械的にエンコードされるデバイス、およびこれらの任意の適切な組み合わせを含むこともできる。本明細書において使用されるとき、コンピュータ可読ストレージ媒体は、それ自体が、電波またはその他の自由に伝搬する電磁波、導波管またはその他の送信媒体を伝搬する電磁波（例えば、光ファイバ・ケーブルを通過する光パルス）、あるいはワイヤを介して送信される電気信号などの一過性の信号であると解釈されるべきではない。

【0085】

本明細書に記載されたコンピュータ可読プログラム命令は、コンピュータ可読ストレージ媒体から各コンピューティング・デバイス／処理デバイスへ、またはネットワーク（例えば、インターネット、ローカル・エリア・ネットワーク、広域ネットワーク、または無線ネットワーク、あるいはその組み合わせ）を介して外部コンピュータまたは外部ストレージ・デバイスへダウンロードされ得る。このネットワークは、銅伝送ケーブル、光伝送ファイバ、無線送信、ルータ、ファイアウォール、スイッチ、ゲートウェイ・コンピュータ、またはエッジ・サーバ、あるいはその組み合わせを備えることができる。各コンピューティング・デバイス／処理デバイス内のネットワーク・アダプタ・カードまたはネットワーク・インターフェイスは、コンピュータ可読プログラム命令をネットワークから受信し、それらのコンピュータ可読プログラム命令を各コンピューティング・デバイス／処理デバイス内のコンピュータ可読ストレージ媒体に格納するために転送する。本発明の動作を実行するためのコンピュータ可読プログラム命令は、アセンブラ命令、命令セット・アーキテクチャ（ＩＳＡ：instruction-set-architecture）命令、マシン命令、マシン依存命令、マイクロコード、ファームウェア命令、状態設定データ、集積回路のための構成データ、あるいは、Ｓｍａｌｌｔａｌｋ（Ｒ）、Ｃ＋＋などのオブジェクト指向プログラミング言語、および「Ｃ」プログラミング言語または同様のプログラミング言語などの手続き型プログラミング言語を含む１つまたは複数のプログラミング言語の任意の組み合わせで記述されたソース・コードまたはオブジェクト・コードであることができる。コンピュータ可読プログラム命令は、ユーザのコンピュータ上で全体的に実行すること、ユーザのコンピュータ上でスタンドアロン・ソフトウェア・パッケージとして部分的に実行すること、ユーザのコンピュータ上およびリモート・コンピュータ上でそれぞれ部分的に実行すること、あるいはリモート・コンピュータ上またはサーバ上で全体的に実行することができる。後者のシナリオでは、リモート・コンピュータは、ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）または広域ネットワーク（ＷＡＮ）を含む任意の種類のネットワークを介してユーザのコンピュータに接続することができ、または接続は、（例えば、インターネット・サービス・プロバイダを使用してインターネットを介して）外部コンピュータに対して行われ得る。一部の実施形態では、本発明の態様を実行するために、例えばプログラマブル論理回路、フィールドプログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ：field-programmable gate arrays）、またはプログラマブル・ロジック・アレイ（ＰＬＡ：programmable logic arrays）を含む電子回路は、コンピュータ可読プログラム命令の状態情報を利用することによって、電子回路をカスタマイズするためのコンピュータ可読プログラム命令を実行することができる。

【0086】

本発明の態様は、本明細書において、本発明の実施形態に従って、方法、装置（システム）、およびコンピュータ・プログラム製品のフローチャート図またはブロック図あるいはその両方を参照して説明される。フローチャート図またはブロック図あるいはその両方の各ブロック、ならびにフローチャート図またはブロック図あるいはその両方に含まれるブロックの組み合わせが、コンピュータ可読プログラム命令によって実装され得るということが理解されるであろう。これらのコンピュータ可読プログラム命令は、コンピュータまたはその他のプログラム可能なデータ処理装置のプロセッサを介して実行される命令が、フローチャートまたはブロック図あるいはその両方のブロックに指定される機能／動作を実施する手段を作り出すべく、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、または他のプログラム可能なデータ処理装置のプロセッサに提供されてマシンを作り出すものであることができる。これらのコンピュータ可読プログラム命令は、命令が格納されたコンピュータ可読ストレージ媒体がフローチャートまたはブロック図あるいはその両方のブロックに指定される機能／動作の態様を実施する命令を含んでいる製品を備えるように、コンピュータ可読ストレージ媒体に格納され、コンピュータ、プログラム可能なデータ処理装置、または他のデバイス、あるいはその組み合わせに特定の方式で機能するように指示できるものであることもできる。コンピュータ可読プログラム命令は、コンピュータ上、その他のプログラム可能な装置上、またはその他のデバイス上で実行される命令が、フローチャートまたはブロック図あるいはその両方のブロックに指定される機能／動作を実施するように、コンピュータ、その他のプログラム可能なデータ処理装置、またはその他のデバイスに読み込むこともでき、それによって、一連の操作可能な動作を、コンピュータ上、その他のプログラム可能な装置上、またはコンピュータ実装プロセスを生成するその他のデバイス上で実行させる。

【0087】

図内のフローチャートおよびブロック図は、本発明のさまざまな実施形態に従って、システム、方法、およびコンピュータ・プログラム製品の可能な実装のアーキテクチャ、機能、および動作を示す。これに関連して、フローチャートまたはブロック図内の各ブロックは、規定された論理機能を実装するための１つまたは複数の実行可能な命令を含んでいる、命令のモジュール、セグメント、または部分を表すことができる。一部の代替の実装では、ブロックに示された機能は、図に示された順序とは異なる順序で発生することができる。例えば、連続して示された２つのブロックは、実際には、含まれている機能に応じて、実質的に同時に実行されるか、または場合によっては逆の順序で実行され得る。ブロック図またはフローチャート図あるいはその両方の各ブロック、ならびにブロック図またはフローチャート図あるいはその両方に含まれるブロックの組み合わせは、規定された機能または動作を実行するか、または専用ハードウェアとコンピュータ命令の組み合わせを実行する専用ハードウェアベースのシステムによって実装され得るということにも注意する。

【0088】

上記では、１つのコンピュータまたは複数のコンピュータあるいはその両方で実行されるコンピュータ・プログラム製品のコンピュータ実行可能命令との一般的な関連において、対象が説明されたが、当業者は、本開示がその他のプログラム・モジュールと組み合わせられるか、またはその他のプログラム・モジュールと組み合わせて実装され得るということを認識するであろう。

【0089】

通常、プログラム・モジュールは、特定のタスクを実行するか、または特定の抽象データ型を実装するか、あるいはその両方を行うルーチン、プログラム、コンポーネント、データ構造などを含む。さらに、当業者は、本発明のコンピュータ実装方法が、シングルプロセッサ・コンピュータ・システムまたはマルチプロセッサ・コンピュータ・システム、ミニコンピューティング・デバイス、メインフレーム・コンピュータ、コンピュータ、ハンドヘルド・コンピューティング・デバイス（例えば、ＰＤＡ、電話）、マイクロプロセッサベースまたはプログラム可能な家庭用電化製品または産業用電子機器などを含む、その他のコンピュータ・システム構成を使用して実践され得るということを理解するであろう。示された態様は、通信ネットワークを介してリンクされたリモート処理デバイスによってタスクが実行される、分散コンピューティング環境内で実践されてもよい。ただし、本開示の態様の全部ではないとしても一部は、スタンドアロン・コンピュータ上で実践され得る。分散コンピューティング環境において、プログラム・モジュールは、ローカルおよびリモートの両方のメモリ・ストレージ・デバイスに配置され得る。

【0090】

本出願において使用されるとき、「コンポーネント」、「システム」、「プラットフォーム」、「インターフェイス」などの用語は、１つまたは複数の特定の機能を含むコンピュータ関連の実体または操作可能なマシンに関連する実体を指すことができるか、またはそれらの実体を含むことができるか、あるいはその両方が可能である。本明細書で開示された実体は、ハードウェア、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせ、ソフトウェア、または実行中のソフトウェアのいずれかであることができる。例えば、コンポーネントは、プロセッサ上で実行されるプロセス、プロセッサ、オブジェクト、実行ファイル、実行のスレッド、プログラム、またはコンピュータ、あるいはその組み合わせであることができるが、これらに限定されない。例として、サーバ上で実行されるアプリケーションおよびサーバの両方が、コンポーネントであることができる。１つまたは複数のコンポーネントが、プロセス内または実行のスレッド内あるいはその両方に存在することができ、コンポーネントは、１つのコンピュータ上に局在するか、または２つ以上のコンピュータ間で分散されるか、あるいはその両方が可能である。別の例では、各コンポーネントは、さまざまなデータ構造が格納されているさまざまなコンピュータ可読媒体から実行できる。コンポーネントは、１つまたは複数のデータ・パケット（例えば、ローカル・システム内または分散システム内の別のコンポーネントと情報をやりとりするか、またはインターネットなどのネットワークを経由して、信号を介して他のシステムと情報をやりとりするか、あるいはその両方によって情報をやりとりする、１つのコンポーネントからのデータ）を含んでいる信号などに従って、ローカルまたはリモートあるいはその両方のプロセスを介して通信できる。別の例として、コンポーネントは、電気または電子回路によって操作される機械的部品によって提供される特定の機能を有する装置であることができ、プロセッサによって実行されるソフトウェア・アプリケーションまたはファームウェア・アプリケーションによって操作される。そのような場合、プロセッサは、装置の内部または外部に存在することができ、ソフトウェア・アプリケーションまたはファームウェア・アプリケーションの少なくとも一部を実行できる。さらに別の例として、コンポーネントは、機械的部品を含まない電子コンポーネントを介して特定の機能を提供する装置であることができ、それらの電子コンポーネントは、電子コンポーネントの機能の少なくとも一部を与えるソフトウェアまたはファームウェアを実行するためのプロセッサまたはその他の手段を含むことができる。１つの態様では、コンポーネントは、例えばクラウド・コンピューティング・システム内で、仮想マシンを介して電子コンポーネントをエミュレートすることができる。

【0091】

加えて、「または」という用語は、排他的論理和ではなく、包含的論理和を意味するよう意図されている。すなわち、特に指定されない限り、または文脈から明らかでない限り、「ＸがＡまたはＢを採用する」は、自然な包含的順列のいずれかを意味するよう意図されている。すなわち、ＸがＡを採用するか、ＸがＢを採用するか、またはＸがＡおよびＢの両方を採用する場合、「ＸがＡまたはＢを採用する」が、前述の事例のいずれかにおいて満たされる。さらに、本明細書および添付の図面において使用される冠詞「ａ」および「ａｎ」は、単数形を対象にすることが特に指定されない限り、または文脈から明らかでない限り、「１つまたは複数」を意味すると一般に解釈されるべきである。本明細書において使用されるとき、「例」または「例示的」あるいはその両方の用語は、例、事例、または実例となることを意味するために使用される。誤解を避けるために、本明細書で開示された対象は、そのような例によって制限されない。加えて、「例」または「例示的」あるいはその両方として本明細書に記載された任意の態様または設計は、他の態様または設計よりも好ましいか、または有利であると必ずしも解釈されず、当業者に知られている同等の例示的な構造および技術を除外するよう意図されていない。

【0092】

本明細書において使用されるとき、「プロセッサ」という用語は、シングルコア・プロセッサと、ソフトウェアのマルチスレッド実行機能を備えるシングルプロセッサと、マルチコア・プロセッサと、ソフトウェアのマルチスレッド実行機能を備えるマルチコア・プロセッサと、ハードウェアのマルチスレッド技術を備えるマルチコア・プロセッサと、並列プラットフォームと、分散共有メモリを備える並列プラットフォームとを含むが、これらに限定されない、実質的に任意の計算処理ユニットまたはデバイスを指すことができる。さらに、プロセッサは、集積回路、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ：application specific integrated circuit）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ：digital signal processor）、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ：field programmable gate array）、プログラマブル・ロジック・コントローラ（ＰＬＣ：programmable logic controller）、複合プログラム可能論理デバイス（ＣＰＬＤ：complex programmable logic device）、個別のゲートまたはトランジスタ論理、個別のハードウェア・コンポーネント、あるいは本明細書に記載された機能を実行するように設計されたこれらの任意の組み合わせを指すことができる。さらに、プロセッサは、空間利用を最適化し、ユーザ機器の性能を向上するために、分子および量子ドットベースのトランジスタ、スイッチ、およびゲートなどの、ただしこれらに限定されない、ナノスケール・アーキテクチャを利用することができる。プロセッサは、計算処理ユニットの組み合わせとして実装されてもよい。本開示では、コンポーネントの動作および機能に関連する「ストア」、「ストレージ」、「データ・ストア」、「データ・ストレージ」、「データベース」、および実質的に任意のその他の情報格納コンポーネントなどの用語は、「メモリ・コンポーネント」、「メモリ」内に具現化された実体、またはメモリを備えているコンポーネントを指すために使用される。本明細書に記載されたメモリまたはメモリ・コンポーネントあるいはその両方が、揮発性メモリまたは不揮発性メモリのいずれかであることができ、あるいは揮発性メモリおよび不揮発性メモリの両方を含むことができるということが、理解されるべきである。不揮発性メモリの例としては、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ：read only memory）、プログラマブルＲＯＭ（ＰＲＯＭ：programmable ROM）、電気的プログラマブルＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ：electrically programmable ROM）、電気的消去可能ＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ：electrically erasable ROM）、フラッシュ・メモリ、または不揮発性ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ：random access memory）（例えば、強誘電体ＲＡＭ（ＦｅＲＡＭ：ferroelectric RAM））が挙げられるが、これらに限定されない。揮発性メモリは、例えば外部キャッシュ・メモリとして機能できる、ＲＡＭを含むことができる。例えばＲＡＭは、シンクロナスＲＡＭ（ＳＲＡＭ）、ダイナミックＲＡＭ（ＤＲＡＭ）、シンクロナスＤＲＡＭ（ＳＤＲＡＭ：synchronous DRAM）、ダブル・データ・レートＳＤＲＡＭ（ＤＤＲ ＳＤＲＡＭ：double data rate SDRAM）、拡張ＳＤＲＡＭ（ＥＳＤＲＡＭ：enhanced SDRAM）、シンクリンクＤＲＡＭ（ＳＬＤＲＡＭ：Synchlink DRAM）、ダイレクト・ラムバスＲＡＭ（ＤＲＲＡＭ：direct Rambus RAM）、ダイレクト・ラムバス・ダイナミックＲＡＭ（ＤＲＤＲＡＭ：direct Rambus dynamic RAM）、およびラムバス・ダイナミックＲＡＭ（ＲＤＲＡＭ：Rambus dynamic RAM）などの、ただしこれらに限定されない、多くの形態で利用可能である。さらに、本明細書において開示されたシステムまたはコンピュータ実装方法のメモリ・コンポーネントは、これらおよび任意のその他の適切な種類のメモリを含むが、これらに限定されない、メモリを含むよう意図されている。

【0093】

前述した内容は、システムおよびコンピュータ実装方法の単なる例を含んでいる。当然ながら、本開示を説明する目的で、コンポーネントまたはコンピュータ実装方法の考えられるすべての組み合わせについて説明することは不可能であるが、当業者は、本開示の多くのその他の組み合わせおよび並べ替えが可能であるということを認識できる。さらに、「含む」、「有する」、「所有する」などの用語が、発明を実施するための形態、特許請求の範囲、付録、および図面において使用される範囲では、それらの用語は、「備えている」が特許請求における暫定的な用語として使用されるときに解釈されるような、用語「備えている」と同様の方法で、包含的であるよう意図されている。

【0094】

さまざまな実施形態の説明は、例示の目的で提示されているが、網羅的であることは意図されておらず、開示された実施形態に制限されない。説明された実施形態の範囲から逸脱することなく多くの変更および変形が可能であることは、当業者にとって明らかであろう。本明細書で使用された用語は、実施形態の原理、実際の適用、または市場で見られる技術を超える技術的改良を最も適切に説明するため、または他の当業者が本明細書で開示された実施形態を理解できるようにするために選択されている。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】