[發明專利]一種量子態重構方法、裝置、系統和存儲介質

有效

• 申請號: 201911193364.5
• 申請日: 2019-11-28
• 公開（公告）號: CN111062482B
• 公開（公告）日: 2023-07-04
• 發明（設計）人: 辛濤;李俊;魯大為
• 申請（專利權）人: 南方科技大學
• 主分類號: G06N10/20
• 分類號: G06N10/20
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 孟金喆

1.一種量子態重構方法，其特征在于，應用于量子計算設備中，包括：

當接收到經典計算設備發送的當前脈沖序列時，將當前脈沖序列施加至量子系統中的待測量子態中，獲取當前量子態對應的量子實驗數據；

根據所述量子實驗數據確定所述當前量子態與預設量子態之間的量子態相似度，并將所述量子態相似度發送至所述經典計算設備中，以使所述經典計算設備在檢測到所述量子態相似度大于或等于預設相似度時，將當前脈沖序列的逆序列與預設量子態進行相乘，并將相乘結果與當前脈沖序列再次進行相乘，將獲得的再次相乘結果確定為量子系統中的待測量子態的重構結果，或者在檢測到所述量子態相似度小于預設相似度時，發送梯度信息獲取請求；

當接收到所述梯度信息獲取請求時，根據所述當前脈沖序列確定所述量子態相似度對應的梯度信息，并將所述梯度信息發送至所述經典計算設備中，以使所述經典計算設備根據所述梯度信息對所述當前脈沖序列進行更新。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述預設量子態為量子基矢態；

相應地，根據所述量子實驗數據確定所述當前量子態與預設量子態之間的量子態相似度，包括：

獲取所述量子實驗數據中的當前量子態在量子基矢態上的投影概率，并將所述投影概率確定為所述當前量子態與量子基失態之間的量子態相似度。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述當前脈沖序列包括第一預設數量的分片脈沖序列，其中，所述第一預設數量根據所述量子系統中的量子比特數預先確定；所述分片脈沖序列是對所述當前脈沖序列的參數進行劃分獲得的，并且所述分片脈沖序列中的每個比特的旋轉方向包括x方向和y方向。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，根據所述當前脈沖序列確定所述量子態相似度對應的梯度信息，包括：

根據預設梯度步長，逐個調整所述當前脈沖序列中的每個分片參數，獲得第二預設數量的目標脈沖序列，其中，所述第二預設數量是所述第一預設數量的兩倍；

將每個所述目標脈沖序列逐個施加至量子系統中的待測量子態中，獲得目標實驗數據，并根據所述目標實驗數據確定每個所述目標脈沖序列對應的目標相似度；

根據所述量子態相似度、各所述目標相似度和所述預設梯度步長，確定所述當前脈沖序列中的每個分片參數對應的梯度信息。

5.一種量子態重構方法，其特征在于，應用于經典計算設備中，包括：

當檢測到重構開始指令時，將初始脈沖序列作為當前脈沖序列發送至量子計算設備中；

當接收到所述量子計算設備發送的量子態相似度時，在檢測到所述量子態相似度大于或等于預設相似度時，將當前脈沖序列的逆序列與預設量子態進行相乘，并將相乘結果與當前脈沖序列再次進行相乘，將獲得的再次相乘結果確定為量子系統中的待測量子態的重構結果；

在檢測到所述量子態相似度小于預設相似度時，向所述量子計算設備發送梯度信息獲取請求，并根據接收到的梯度信息對當前脈沖序列進行更新，將更新后的當前脈沖序列發送至量子計算設備中。

6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述梯度信息包括當前脈沖序列中的每個分片參數對應的梯度信息；

相應地，根據接收到的梯度信息對當前脈沖序列進行更新，包括：

根據預設更新步長和所述當前脈沖序列中的每個分片參數對應的梯度信息，確定所述每個分片參數對應的更新間隔；

根據所述更新間隔對當前脈沖序列中的每個分片參數進行更新，確定更新后的當前脈沖序列。