[發(fā)明專利]量子資源估計(jì)方法、裝置和電子設(shè)備

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911292420.0
• 申請(qǐng)日: 2019-12-16
• 公開（公告）號(hào): CN111027704A
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王鑫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京百度網(wǎng)訊科技有限公司
• 主分類號(hào): G06N10/00
• 分類號(hào): G06N10/00
• 代理公司: 北京銀龍知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11243
• 代理人: 許靜;黃燦

本申請(qǐng)公開了量子資源估計(jì)方法、裝置和電子設(shè)備，涉及量子計(jì)算領(lǐng)域。根據(jù)第一矩陣和第二矩陣，獲得目標(biāo)量子門的多個(gè)第一函數(shù)值，其中，所述第一矩陣和所述第二矩陣的行數(shù)相同，且列數(shù)相同；根據(jù)所述多個(gè)第一函數(shù)值中目標(biāo)值的個(gè)數(shù)，計(jì)算所述目標(biāo)量子門的第二函數(shù)值，第二函數(shù)值與目標(biāo)量子門作用的量子比特個(gè)數(shù)相關(guān)聯(lián)；根據(jù)所述第二函數(shù)值，確定所述目標(biāo)量子門所需要的資源量子門數(shù)量。本申請(qǐng)中的方法，并不限定目標(biāo)量子門對(duì)應(yīng)的矩陣為對(duì)角矩陣，可提高對(duì)目標(biāo)量子門進(jìn)行資源估計(jì)的效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及計(jì)算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域中的量子計(jì)算，尤其涉及一種量子資源估計(jì)方法、裝置和電子設(shè)備。

背景技術(shù)

量子門合成是量子計(jì)算中的一個(gè)重要研究方向，通過若干資源量子門(如T門)來合成目標(biāo)量子門，這首先需要估計(jì)合成目標(biāo)量子門至少需要的資源量子門個(gè)數(shù)。

目前，在對(duì)合成目標(biāo)量子門所需的資源量子門數(shù)量的下界進(jìn)行估計(jì)時(shí)，解決的方法為：對(duì)于對(duì)角形式的量子門，通過計(jì)算其等價(jià)量子態(tài)的名為穩(wěn)定零化度(stabilizernullity)的資源度量來進(jìn)行合成所需資源門下界(即資源量子門數(shù)量的下界)和量子門之間轉(zhuǎn)換的估計(jì)。但是這種求解方式需要目標(biāo)量子門的矩陣表達(dá)為對(duì)角矩陣。

也就是說，現(xiàn)有技術(shù)中，在對(duì)合成目標(biāo)量子門的資源量子門數(shù)量進(jìn)行估計(jì)時(shí)，只能對(duì)矩陣表達(dá)為對(duì)角矩陣的目標(biāo)量子門進(jìn)行資源估計(jì)，從而導(dǎo)致對(duì)目標(biāo)量子門進(jìn)行資源估計(jì)的效果比較差。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種量子資源估計(jì)方法、裝置和電子設(shè)備，以解決現(xiàn)有技術(shù)對(duì)量子門進(jìn)行資源估計(jì)的效果較差的問題。

為解決上述技術(shù)問題，本申請(qǐng)是這樣實(shí)現(xiàn)的：

本申請(qǐng)第一方面提供一種量子資源估計(jì)方法，包括：

根據(jù)第一矩陣和第二矩陣，獲得目標(biāo)量子門的多個(gè)第一函數(shù)值，其中，所述第一矩陣和所述第二矩陣的行數(shù)相同，且列數(shù)相同；

根據(jù)所述多個(gè)第一函數(shù)值中目標(biāo)值的個(gè)數(shù)，計(jì)算所述目標(biāo)量子門的第二函數(shù)值，所述第二函數(shù)值與目標(biāo)量子門作用的量子比特個(gè)數(shù)相關(guān)聯(lián)；

根據(jù)所述第二函數(shù)值，確定所述目標(biāo)量子門所需要的資源量子門數(shù)量。

進(jìn)一步的，所述根據(jù)第一矩陣和第二矩陣，計(jì)算目標(biāo)量子門的多個(gè)第一函數(shù)值，包括：

根據(jù)如下函數(shù)，獲得目標(biāo)量子門的多個(gè)第一函數(shù)值：

其中，U為所述目標(biāo)量子門對(duì)應(yīng)的矩陣；

u＝(a₁,a₂,a₃,a₄,...,a_2n-1,a_2n)；

g＝(b₁,b₂,b₃,b₄,...,b_2n-1,b_2n)；

a₁,a₂,...,a_2n,b₁,b₂,...,b_2n的取值為0或1；

i為虛數(shù)；

n為所述目標(biāo)量子門作用的量子比特的個(gè)數(shù)；

為U的共軛轉(zhuǎn)置矩陣；

為所述第一矩陣，為所述第二矩陣。

進(jìn)一步的，所述根據(jù)所述多個(gè)第一函數(shù)值中目標(biāo)值的個(gè)數(shù)，計(jì)算所述目標(biāo)量子門的第二函數(shù)值，包括：