[發(fā)明專利]一種用于量子態(tài)轉(zhuǎn)化的量子邏輯門獲取方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910883905.0
• 申請日: 2019-09-17
• 公開（公告）號: CN110807526B
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孔偉成;朱美珍;楊夏
• 申請（專利權(quán)）人: 合肥本源量子計算科技有限責(zé)任公司
• 主分類號: G06N10/00
• 分類號: G06N10/00;H03K19/20
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1.一種用于量子態(tài)轉(zhuǎn)化的目標(biāo)量子邏輯門的獲取方法，所述量子態(tài)由不少于兩個量子比特的量子態(tài)表征，其特征在于：包括:

獲取若干量子邏輯門，記為第一量子邏輯門集合，其中：所述量子邏輯門的操作位數(shù)與所述量子態(tài)的位數(shù)相同；

獲取所述第一量子邏輯門集合中每個所述量子邏輯門施加在量子芯片上時各所述量子邏輯門對應(yīng)的保真度，記為第一保真度集合，其中：所述量子芯片上的所有量子比特劃分為由若干量子比特構(gòu)成的第一區(qū)域和其余量子比特構(gòu)成的第二區(qū)域，所述第一量子邏輯門集合中的所述量子邏輯門作用在所述量子芯片上，使得所述量子芯片中所述第一區(qū)域的量子比特處于第一量子態(tài)，所述第二區(qū)域的量子比特處于第二量子態(tài)，每個所述量子邏輯門對應(yīng)的保真度由所述第一量子態(tài)與目標(biāo)量子態(tài)確定，所述目標(biāo)量子態(tài)為所述第一區(qū)域中所有量子比特的全部本征態(tài)其中之一；

根據(jù)所述第一保真度集合確定所述目標(biāo)量子邏輯門。

2.如權(quán)利要求1所述的用于量子態(tài)轉(zhuǎn)化的目標(biāo)量子邏輯門的獲取方法，其特征在于：所述獲取若干量子邏輯門，記為第一量子邏輯門集合，包括：

初始化若干組結(jié)構(gòu)參數(shù)，記為第一構(gòu)建集合，其中：所述結(jié)構(gòu)參數(shù)由向量表示；

根據(jù)所述第一構(gòu)建集合中的每個所述結(jié)構(gòu)參數(shù)構(gòu)建量子邏輯門，獲取所述第一量子邏輯門集合。

3.如權(quán)利要求1所述的用于量子態(tài)轉(zhuǎn)化的目標(biāo)量子邏輯門的獲取方法，其特征在于：所述根據(jù)所述第一保真度集合確定所述目標(biāo)量子邏輯門，包括：

確定所述第一保真度集合中最大保真度對應(yīng)的量子邏輯門為所述目標(biāo)量子邏輯門。

4.如權(quán)利要求2所述的用于量子態(tài)轉(zhuǎn)化的目標(biāo)量子邏輯門的獲取方法，其特征在于：所述根據(jù)所述保真度確定所述目標(biāo)量子邏輯門，包括：

根據(jù)所述第一保真度集合中的保真度大小判斷所述第一量子邏輯門集合是否需要進(jìn)化；

若所述第一量子邏輯門集合需要進(jìn)化，則對所述第一量子邏輯門集合中的所述量子邏輯門進(jìn)行改進(jìn)，并獲取改進(jìn)后的所述第一量子邏輯門集合中每個所述量子邏輯門施加在量子芯片上時各所述量子邏輯門對應(yīng)的保真度，記為第一保真度集合，直至得到無需進(jìn)化的所述第一量子邏輯門集合；

確定所述第一保真度集合中最大保真度對應(yīng)的量子邏輯門為所述目標(biāo)量子邏輯門。

5.如權(quán)利要求4所述的用于量子態(tài)轉(zhuǎn)化的目標(biāo)量子邏輯門的獲取方法，其特征在于：所述根據(jù)所述第一保真度集合中的保真度大小判斷所述第一量子邏輯門集合是否需要進(jìn)化，包括：

根據(jù)所述第一保真度集合中的最大保真度是否小于預(yù)設(shè)保真度；

若是，則確定所述第一量子邏輯門集合需要進(jìn)化；

若否，則確定所述第一量子邏輯門集合無需進(jìn)化。

6.如權(quán)利要求4所述的用于量子態(tài)轉(zhuǎn)化的目標(biāo)量子邏輯門的獲取方法，其特征在于：所述對所述第一量子邏輯門集合中的所述量子邏輯門進(jìn)行改進(jìn)，并獲取改進(jìn)后的所述第一量子邏輯門集合中每個所述量子邏輯門施加在量子芯片上時各所述量子邏輯門對應(yīng)的保真度，記為第一保真度集合，直至得到無需進(jìn)化的所述第一量子邏輯門集合，包括：

初始化算法參數(shù)，所述算法參數(shù)至少包括終止標(biāo)準(zhǔn)或演化次數(shù)閾值；

根據(jù)所述算法參數(shù)對所述第一量子邏輯門集合中的所述量子邏輯門執(zhí)行進(jìn)化循環(huán)；

當(dāng)所述進(jìn)化循環(huán)的次數(shù)達(dá)到所述演化次數(shù)閾值，或當(dāng)所述進(jìn)化循環(huán)得到的目標(biāo)值達(dá)到所述終止標(biāo)準(zhǔn)時，獲取所述進(jìn)化循環(huán)終止時得到的所述第一量子邏輯門集合。

7.如權(quán)利要求4所述的用于量子態(tài)轉(zhuǎn)化的目標(biāo)量子邏輯門的獲取方法，其特征在于：所述對所述第一量子邏輯門集合中的所述量子邏輯門進(jìn)行改進(jìn)，包括：

初始化調(diào)節(jié)因子，其中：所述調(diào)節(jié)因子至少包括一種運(yùn)算方式和調(diào)節(jié)量；

將所述第一構(gòu)建集合中的每個所述結(jié)構(gòu)參數(shù)根據(jù)所述運(yùn)算方式和所述調(diào)節(jié)量進(jìn)行調(diào)節(jié)，獲得改進(jìn)后的結(jié)構(gòu)參數(shù)，記為第二構(gòu)建集合；

根據(jù)所述第一構(gòu)建集合以及所述第二構(gòu)建集合中的每個所述結(jié)構(gòu) 參數(shù)分別構(gòu)建量子邏輯門，記為第一量子邏輯門集合。