[發明專利]具有回退的概率性量子電路的有效綜合

有效

• 申請號: 201580048928.X
• 申請日: 2015-09-11
• 公開（公告）號: CN107077641B
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發明（設計）人: A·博查羅夫;K·斯沃雷;M·羅特勒
• 申請（專利權）人: 微軟技術許可有限責任公司
• 主分類號: G06F30/327
• 分類號: G06F30/327;G06N10/00
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 王茂華

1.一種定義量子電路的計算機實現的方法，包括：

建立目標幺正操作到所請求的精度的第一近似；

將所述第一近似擴展到第一多量子比特幺正操作中，所述第一多量子比特幺正操作在成功測量時，在所選擇的基中實現所述目標幺正操作；

在所述所選擇的基中定義回退電路，其中所述回退電路基于不成功的測量來實現所述目標幺正操作；以及

輸出電路定義，所述電路定義包括所述第一多量子比特幺正操作的定義和所述回退電路的定義；以及

基于所述電路定義，構造所述量子電路。

2.根據權利要求1所述的計算機實現的方法，其中所述目標幺正操作是目標多量子比特幺正操作，并且所述方法還包括：

基于所述第一多量子比特幺正操作的不成功輸出，建立所述目標多量子比特幺正操作到所請求的精度的第二近似；以及

將所述第二近似擴展到第二多量子比特幺正操作中，所述第二多量子比特幺正操作在成功測量時，在所述所選擇的基中實現所述目標多量子比特幺正操作，其中所述回退電路基于與所述第二多量子比特幺正操作相關聯的不成功測量來實現所述目標多量子比特幺正操作。

3.根據權利要求1所述的計算機實現的方法，還包括：

基于與所述目標幺正操作的一系列近似中的先前近似相關聯的多量子比特幺正操作的不成功測量，建立到所請求的精度的所述一系列近似；以及

將所述一系列近似擴展到對應的一系列多量子比特幺正操作中，所述一系列多量子比特幺正操作在成功測量時，在所述所選擇的基中實現所述目標幺正操作，其中所述回退電路基于與所述一系列多量子比特幺正操作中的最終多量子比特幺正操作相關聯的不成功測量來實現所述目標幺正操作。

4.根據權利要求1所述的計算機實現的方法，其中所述目標幺正操作的所述第一近似基于所述目標幺正操作的有理數分圓近似。

5.根據權利要求4所述的計算機實現的方法，還包括通過求解范數等式來建立所述目標幺正操作的所述有理數分圓近似。

6.根據權利要求1所述的計算機實現的方法，其中所述目標幺正操作是軸向旋轉并且由z*/z近似，其中z是分圓整數。

7.根據權利要求1所述的計算機實現的方法，其中所述第一多量子比特幺正操作是關于至少一個輔助量子比特和至少一個主量子比特定義的。

8.根據權利要求1所述的計算機實現的方法，其中所述目標幺正操作是具有的形式的目標單量子比特幺正操作，其中z是分圓有理數，r是概率增強因子，并且L是使得2^L＞|rz|²的最小正整數。

9.根據權利要求8所述的計算機實現的方法，還包括選擇的值，使得針對由rz替換的z，范數等式可解。

10.根據權利要求1所述的計算機實現的方法，其中所述第一多量子比特幺正操作被耦合至具有預定狀態的至少一個輔助量子比特。

11.根據權利要求10所述的計算機實現的方法，其中所述至少一個輔助量子比特用于具有回退級和測量的多個概率性量子電路中的每一個中，所述回退級與不同的多量子比特幺正操作相關聯，并且所述測量與所述多個概率性量子電路中的至少一個相關聯。