[發明專利]數值量子實驗

在審

• 申請號: 201680090526.0
• 申請日: 2016-11-01
• 公開（公告）號: CN109891438A
• 公開（公告）日: 2019-06-14
• 發明（設計）人: V.S.鄧切夫
• 申請（專利權）人: 谷歌有限責任公司
• 主分類號: G06N10/00
• 分類號: G06N10/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 金玉潔

用于數值量子實驗的方法、系統和裝置。一方面，一種方法包括：識別(i)作為量子計算候選的計算問題，和(ii)用于解決候選計算問題的一個或多個數值算法；向數值量子實驗系統提供識別(i)候選計算問題和(ii)一個或多個數值算法的輸入任務數據，其中數值量子實驗系統包括多個通用數值工作器，多個通用數值工作器中的通用數值工作器被配置為使用一個或多個數值算法來解決候選計算問題；從數值量子實驗系統接收表示一個或多個數值算法解決候選計算問題的結果的數據；以及確定接收到的數據是否指示應用于候選計算問題的量子計算比應用于候選計算問題的傳統計算在獲得解決方案方面具有更大的效率。

背景技術

本說明書涉及量子計算。

量子計算機器(Quantum computing machinery)有潛力比任何使用目前已知最佳算法的傳統計算機更快地解決某些計算問題。此外，量子計算機器有望有效解決一些在傳統計算機上太難或實際上不可行的計算問題。

發明內容

本說明書描述了用于確定量子計算機器是否可以用于更有效地解決被認為對傳統計算機來說太難或實際上不可行的計算問題的技術。

一般而言，本說明書中描述的主題的一個創新方面可以在方法中被實施，其包括：識別(i)作為量子計算候選的計算問題，和(ii)用于解決候選計算問題的一個或多個數值算法；向數值量子實驗系統提供識別(i)候選計算問題和(ii)一個或多個數值算法的輸入任務數據，其中該數值量子實驗系統包括多個通用數值工作器(universal numericsworker)，該多個通用數值工作器中的通用數值工作器被配置為：使用該一個或多個數值算法來解決候選計算問題；從數值量子實驗系統接收表示一個或多個數值算法解決候選計算問題的結果的數據；以及確定接收到的數據是否指示應用于候選計算問題的量子計算比應用于候選計算問題的傳統計算在獲得解決方案方面具有更大的效率。

該方面的其他實施方式包括相應計算機系統、裝置和記錄在一個或多個計算機存儲設備上的計算機程序，每個被配置為執行這些方法的動作。一個或多個計算機的系統可以被配置為通過在系統上安裝軟件、固件、硬件或其組合來執行特定的操作或動作，這些軟件、固件、硬件或其組合在操作中導致系統執行這些動作。一個或多個計算機程序可以被配置為通過包括指令來執行特定的操作或動作，該指令在被數據處理裝置執行時使得該裝置執行這些動作。

前述和其他實施方式中的每一個都可以可選地單獨或組合地包括一個或多個以下特征。在一些實施方式中，多個通用數值工作器包括相同的二進制，該二進制包括編譯形式的預定的數值算法集合。

在一些實施方式中，通用數值工作器被配置為從數值量子實驗系統任務管理器(taskmaster)接收動態指令，以通過作為由數值量子實驗系統客戶端經由任務管理器提供的輸入任務的一部分而接收的配置來執行預定的數值算法集合中的特定算法。

在一些實施方式中，通用數值工作器包括保護通用數值工作器免受特定于任何特定數值算法的知識的影響的數值接口。

在一些實施方式中，二進制包括被配置為應用機器學習算法來基于完成的輸入任務確定當前輸入任務的學習的參數的實驗設計邏輯層。

在一些實施方式中，通用數值工作器包括來自先前輸入任務的構造的數值數據對象的相應緩存，并且其中該方法還包括，響應于接收到新的輸入任務：由通用數值工作器確定緩存是否包括新的輸入任務所需的數據；并且響應于確定緩存包括新的輸入任務所需的數據，檢索并使用新的輸入任務所需的數據。

在一些實施方式中，該方法還包括，響應于確定應用于候選計算問題的量子計算比應用于候選計算問題的傳統計算在獲得解決方案方面具有更大的效率，執行量子計算以解決候選計算問題。

在一些實施方式中，確定應用于候選計算問題的量子計算比應用于候選計算問題的傳統計算在獲得解決方案方面具有更大的效率包括確定當使用量子計算解決候選計算問題時候選計算問題經歷量子加速。