[發明專利]預估單振幅模擬量子計算所需資源的方法和系統

有效

• 申請號: 201911412718.0
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN113128015B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 王晶;竇猛漢
• 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: G06N10/80
• 分類號: G06N10/80;G06N10/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種預估單振幅模擬量子計算所需資源的方法，其特征在于，包括：

獲取待模擬量子線路和配置的進程；

根據所述待模擬量子線路中各個量子邏輯門的類型和酉?矩陣的形式確定對應的頂點和邊，并添加所述頂點和所述邊構建對應的待計算無向圖；其中，所述無向圖的頂點表征量子邏輯門操作前或操作后的、所操作量子比特的量子態，所述無向圖的邊表征張量；

根據所述進程的參數信息以及張量元素的數據類型，確定所述進程能夠存儲的張量元素總量；

根據所述張量元素總量以及拆分后更新的待計算無向圖的所有邊對應的張量元素之和，確定所述待計算無向圖的拆分次數；

根據所述待計算無向圖的拆分次數，確定單振幅模擬量子計算所需資源。

2.根據權利要求1所述的預估單振幅模擬量子計算所需資源的方法，其特征在于，所述根據所述待模擬量子線路中各個量子邏輯門的類型和酉?矩陣的形式確定對應的頂點和邊，并添加所述頂點和所述邊構建對應的待計算無向圖，包括：

解析所述待模擬量子線路，得到記錄待模擬量子線路信息的鏈表；

遍歷所述鏈表，當鏈表中量子邏輯門的類型為第一單量子邏輯門時，創建一條張量階數為1的邊；其中，該邊與所述第一單量子邏輯門所操作的量子比特對應頂點鏈的最后一個頂點連接，第一單量子邏輯門的酉矩陣為對角矩陣；

當鏈表中量子邏輯門的類型為第二單量子邏輯門時，創建一條張量階數為2的邊和一個與該邊連接的頂點；其中，該邊與所述第二單量子邏輯門所操作的量子比特對應頂點鏈的最后一個頂點連接，第二單量子邏輯門的酉矩陣為非對角矩陣；

當鏈表中量子邏輯門的類型為第一雙量子邏輯門時，創建一條張量階數為2的邊；其中，該邊與所述第一雙量子邏輯門所操作的兩量子比特分別對應的頂點鏈中的最后一個頂點連接，第一雙量子邏輯門的酉矩陣為對角矩陣；

當鏈表中量子邏輯門的類型為第二雙量子邏輯門時，創建一條張量階數為4的邊和兩個與該邊連接的頂點；其中，該邊與所述第二雙量子邏輯門所操作的兩量子比特分別對應的頂點鏈中的最后一個頂點連接，第二雙量子邏輯門的酉矩陣為非對角矩陣；

得到所述待模擬量子線路對應的待計算無向圖。

3.根據權利要求1所述的預估單振幅模擬量子計算所需資源的方法，其特征在于，所述根據所述進程的參數信息以及張量元素的數據類型，確定所述進程能夠存儲的張量元素總量，包括：

根據所述進程的參數信息，確定單個所述進程中用于單振幅量子模擬計算的內存資源；

根據表示張量元素的數據類型，確定張量的每個元素所需的內存；

根據所述內存資源和每個元素所需的內存，確定所述進程能夠存儲的張量元素總量。

4.根據權利要求3所述的預估單振幅模擬量子計算所需資源的方法，其特征在于，其中：

若單個所述進程中用于單振幅量子模擬計算的內存資源為mM，表示張量元素的數據類型為Float類型，則所述進程能夠存儲的張量元素總量為m×1024×1024/8；

若單個所述進程中用于單振幅量子模擬計算的內存資源為mM，表示張量元素的數據類型為Double類型，則所述進程能夠存儲的張量元素總量為m×1024×1024/16，其中，m為任一正數。