[發明專利]一種量子線路圖像識別方法

有效

• 申請號: 201710211419.5
• 申請日: 2017-04-01
• 公開（公告）號: CN106997462B
• 公開（公告）日: 2020-01-07
• 發明（設計）人: 管致錦;馬海英;顧賀賀;張宗源;沐燕舟;趙靜;劉猛
• 申請（專利權）人: 南通大學
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00
• 代理公司: 32243 南京正聯知識產權代理有限公司
• 代理人: 吳惠松

本發明公開了一種量子線路圖像識別方法，步驟如下：將圖片進行預處理，把圖片按照單條量子線路分割，檢測直線，定位坐標點，識別量子位，確定門的類型和數據；本發明具有以下優點：數據簡潔易懂，可讀性強，操作方便，節省時間。

技術領域

本發明涉及opencv的圖像識別技術，具體涉及量子信息領域的量子線路圖像的識別方法。

背景技術

利用現有的計算機技術輔助研究量子線路是研究人員普遍采用的方法。Revlib有大量可供下載的量子線路門庫，在量子線路門庫中，一個線路的文本表示方法為real文件格式，其中包含了關于該量子線路的所有信息。

然而real格式文件可讀性很差，門的類型用ti（1<i<n,n代表門的總類型數）表示，各量子位用字母表示，既不便于理解，也不便于計算機直接讀取數據，因此需要輔助軟件處理這些文件以便科研人員進行研究。

下面是一個量子線路文本格式的實例：

# Function: 4gt13-v0

# Checks, if input is greater than 13.

# Note: Embedding with constant 0.

# Used Library: MCT (gates: 3, quantum costs: 15)

# This file have been taken from RevLib (www.revlib.org).

.version 1.0

.numvars 5

.variables a b c d e

.inputs 0 b c d e

.outputs g g g g f

.constants 0----

.garbage 1111-

.begin

t2 e a

t4 d c b a

t2 a e

.end

但是由文本表示的量子線路信息不能給人以直觀的印象，也不方便研究。Rcviewer+.exe可以根據real格式的文件在計算機上顯示整個線路，并且能夠以圖片格式保存。這是將量子線路以圖像形式顯示的最直接的方法。

雖然rcviewer+.exe軟件將量子線路表示出來，但是該軟件僅限于顯示出量子線路圖片，當研究人員需要在計算機上模擬這些量子線路的時候，只能根據圖像（如圖1所示）手動輸入信息，包括量子線路的線數，每個門的類型，各量子位分別在第幾根線上。

這種依靠人工輸入信息的方法存在很多缺點。當量子線路規模較大時，極其容易產生差錯，例如數錯量子線路的線數，輸入門的時候重復或者遺漏，數錯量子位在第幾根線上。而且，隨著量子線路規模的擴大，線路和門變得非常復雜，依靠手動記錄需要消耗大量的時間和精力。

OpenCV是一個基于BSD許可（開源）發行的跨平臺計算機視覺庫，可以運行在Linux、Windows、Android和Mac OS操作系統上。它輕量級而且高效——由一系列 C 函數和少量 C++ 類構成，實現了圖像處理和計算機視覺方面的很多通用算法。因此，利用OpenCv提供的類來識別量子線路圖片是一種十分高效的做法。

發明內容