[發(fā)明專利]生成量子指令的方法、設備、系統(tǒng)及電子設備

在審

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• 申請日: 2019-10-29
• 公開（公告）號: CN110889506A
• 公開（公告）日: 2020-03-17
• 發(fā)明（設計）人: 孔偉成;趙勇杰
• 申請（專利權）人: 合肥本源量子計算科技有限責任公司
• 主分類號: G06N10/00
• 分類號: G06N10/00;G06F8/41
• 代理公司: 北京博雅睿泉專利代理事務所(特殊普通合伙) 11442
• 代理人: 馬鐵良

本說明書實施例提供生成量子指令的方法、設備、系統(tǒng)及電子設備，其中一個方法包括：獲取輸入程序的輸入指令；將輸入指令中的至少一個第一輸入指令轉換成第一量子指令，其中，每個第一量子指令用于觸發(fā)在特定時間段內控制量子芯片系統(tǒng)中量子比特的、至少兩個邏輯門的波形；以及輸出量子程序，其中，所述量子程序與所述輸入程序對應并包含第一量子指令。

技術領域

本說明書涉及量子計算技術領域，更具體地，涉及一種用于生成量子指令的方法、一種譯碼轉換設備、一種量子計算處理系統(tǒng)及一種電子設備。

背景技術

量子計算機(quantum computer)是一類遵循量子力學規(guī)律進行高速數(shù)學和邏輯運算、存儲及處理量子信息的物理裝置。由于量子計算機在并行運算上的強大能力，使它有能力快速完成經(jīng)典計算機無法完成的計算，因此，具有廣闊的發(fā)展前景。但是，目前的量子計算機還僅在實驗室中使用。技術人員還沒有針對量子計算的特性設計適用于廣泛使用的量子計算處理系統(tǒng)。

量子計算機遵循量子力學規(guī)律，具有疊加態(tài)測量之后會坍塌、糾纏態(tài)特性、不可克隆等物理特性。這些物理特性使得量子編程具有不同于傳統(tǒng)編程的特點，例如量子編程環(huán)境下的變量是不可賦值的，因此無法將經(jīng)典計算機的編程方法直接移植到量子計算機中，需要提出適用于量子計算機的程序處理方案。

發(fā)明內容

本說明書的實施例提供生成量子指令的新技術方案。

根據(jù)本說明書的第一方面，提供了一種用于生成量子指令的方法，包括：獲取輸入程序的輸入指令；將輸入指令中的至少一個第一輸入指令轉換成第一量子指令，其中，每個第一量子指令用于觸發(fā)在特定時間段內控制量子芯片系統(tǒng)中量子比特的、至少兩個邏輯門的波形；以及輸出量子程序，其中，所述量子程序與所述輸入程序對應并包含第一量子指令。

可選地，所述方法還包括：將輸入指令中的至少一個第二輸入指令轉換成第二量子指令，其中，每個第二量子指令用于觸發(fā)控制量子芯片系統(tǒng)中量子比特的、單個邏輯門的波形。其中，所述量子程序還包括所述第二量子指令。

可選地，第一輸入指令是相對于第二輸入指令較復雜的程序指令，其中，所述方法還包括：將所述輸入指令判斷為第一輸入指令或第二輸入指令。

可選地，每個第一量子指令用于觸發(fā)在特定時間段內控制量子芯片系統(tǒng)中所有相關量子比特的波形。

可選地，所述第一量子指令不包含與量子比特對應的操作數(shù)。

可選地，所述至少兩個邏輯門的波形包括與空操作對應的波形。

根據(jù)本說明書的第二方面，提供了一種譯碼轉換設備，包括用于執(zhí)行根據(jù)本說明書的第一方面所述的方法中的步驟的裝置。

根據(jù)本說明書的第三方面，提供了一種量子計算處理系統(tǒng)，包括：根據(jù)本說明書的第二方面所述的譯碼轉換設備；以及量子芯片系統(tǒng)，其中，所述譯碼轉換設備產(chǎn)生量子程序以控制量子芯片系統(tǒng)的操作。

根據(jù)本說明書的第四方面，提供了一種電子設備，包括根據(jù)本說明書的第三方面所述的量子計算處理系統(tǒng)。

在不同的實施例中，生成量子指令的方法至少在一定程度上減少了編碼的復雜程度，減少了量子程序的指令開銷。

通過以下參照附圖對本發(fā)明的示例性實施例的詳細描述，本發(fā)明的其它特征及其優(yōu)點將會變得清楚。

附圖說明

被結合在說明書中并構成說明書的一部分的附圖示出了本發(fā)明的實施例，并且連同其說明一起用于解釋本發(fā)明的原理。

圖1示出了可用于實現(xiàn)本說明書實施例的方法的硬件配置示意圖。

圖2示出了根據(jù)一個實施例的方法的流程圖。

圖3示出了根據(jù)一個實施例的譯碼轉換設備的示意性框圖。