[發(fā)明專利]糾錯變分算法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201880098064.6
• 申請日: 2018-09-25
• 公開（公告）號: CN112771552A
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發(fā)明（設計）人: R.巴布什;A.G.福勒
• 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

用于近似目標量子狀態(tài)的方法、系統和裝置。在一方面，一種用于確定目標量子狀態(tài)的方法包括以下動作：接收表示量子系統的目標量子狀態(tài)的數據作為將量子電路應用于量子系統的初始量子狀態(tài)的結果；通過自適應地調整可用于特定量子電路的T門數量來確定近似特定量子電路的近似的量子電路；以及將確定的近似的量子電路應用于初始量子狀態(tài)以獲得目標量子狀態(tài)的近似。

技術領域

本說明書涉及量子計算。

背景技術

量子計算設備使用諸如疊加和糾纏的量子力學現象對數據執(zhí)行操作。量子計算設備使用被稱為量子位的兩級量子力學系統進行操作。例如，用于量子計算的電路模型通過在n量子位寄存器上應用量子邏輯門的序列來執(zhí)行量子計算。

發(fā)明內容

本說明書描述了用于在糾錯碼中應用變分算法的系統和方法。

總的來說，本說明書中描述的主題的一個創(chuàng)新方面能夠以一種用于近似目標量子狀態(tài)的方法來實現，所述方法包含：接收表示量子系統的目標量子狀態(tài)的數據作為將量子電路應用于量子系統的初始量子狀態(tài)的結果；通過自適應地調整可用于特定量子電路的T門數量來確定近似特定量子電路的近似的量子電路；以及將確定的近似的量子電路應用于初始量子狀態(tài)以獲得目標量子狀態(tài)的近似。

此方面的其他實現方式包括記錄在一個或多個計算機存儲設備上的相應的計算機系統、裝置和計算機程序，每個計算機存儲設備被配置為執(zhí)行所述方法的動作。一個或多個計算機的系統能夠被配置為通過在系統上安裝軟件、固件、硬件或其組合來執(zhí)行特定的操作或動作，該軟件、固件、硬件或其組合在操作中導致或導致系統執(zhí)行動作。一個或多個計算機程序可以被配置為通過包括指令來執(zhí)行特定的操作或動作，當所述指定由數據處理裝置執(zhí)行時，導致所述裝置執(zhí)行動作。

前述和其他實現方式的每個能夠單獨地或組合地可選地包括以下特征中的一個或多個。在一些實現方式中，通過自適應地調整可用于量子電路的T門總數來確定近似的量子電路包含：向量子電路分配初始數量的T門；以及迭代地增加分配給量子電路的T門的初始數量，直到滿足終止準則為止。

在一些實現方式中，迭代地增加分配給量子電路的T門的數量，包含，對于每一次迭代：確定用于迭代的T門的數量，用于迭代的T門的數量大于用于先前迭代的T門的數量；使用確定的用于迭代的T門的數量來生成用于迭代的一個或多個更新的量子電路，其中，每個更新的量子電路對應于更新的量子電路內確定數量的T門的不同的分配；對于每個更新的量子電路，使用更新的量子電路確定用于迭代的量子系統的能量期望值；識別量子系統的最低確定的能量期望值；確定用于迭代的最低確定的能量期望值和用于先前迭代的最低確定的能量期望值之間的差是否超過預定閾值；以及響應于確定所述差超過預定閾值，執(zhí)行后續(xù)迭代。

在一些實現方式中，所述方法進一步包含：響應于確定所述差沒有超過預定閾值，使用與用于先前迭代的最低能量期望值相對應的T門分配來近似量子電路。

在一些實現方式中，通過自適應地調整可用于量子電路的T門總數來確定近似的量子電路包含：向量子電路分配初始數量的T門；以及迭代地減少分配給量子電路的T門的初始數量，直到滿足終止準則為止。

在一些實現方式中，迭代地減少分配給量子電路的T門的數量，包含，對于每一次迭代：確定用于迭代的T門的數量，用于迭代的T門的數量小于用于前迭代的T門的數量；使用確定的用于迭代的T門的數量來生成用于迭代的一個或多個更新的量子電路，其中，每個更新的量子電路對應于更新的量子電路內確定數量的T門的不同分配；對于每個更新的量子電路，使用更新的量子電路確定用于迭代的量子系統的能量期望值；識別量子系統的最低確定的能量期望值；確定用于迭代的最低確定的能量期望值和用于先前迭代的最低確定的能量期望值之間的差是否超過預定閾值；以及響應于確定所述差沒有超過預定閾值，執(zhí)行后續(xù)迭代。

在一些實現方式中，所述方法還包含：響應于確定所述差超過預定閾值，使用與先前迭代的最低能量期望值相對應的T門分配來近似量子電路。