[發明專利]量子克里福德電路的容錯計算方法、裝置、設備及芯片

有效

• 申請號: 202010053343.X
• 申請日: 2020-01-17
• 公開（公告）號: CN112632881B
• 公開（公告）日: 2022-03-08
• 發明（設計）人: 鄭一聰;張勝譽
• 申請（專利權）人: 騰訊科技（深圳）有限公司
• 主分類號: G06F30/327
• 分類號: G06F30/327
• 代理公司: 北京三高永信知識產權代理有限責任公司 11138
• 代理人: 祝亞男

本申請公開了一種量子克里福德電路的容錯計算方法、裝置、設備及芯片。所述方法包括：將量子克里福德電路分解為s個邏輯克里福德電路；制備s個邏輯克里福德電路分別對應的輔助態；對于每個邏輯克里福德電路，將該邏輯克里福德電路對應的輸入態隱形傳態至輔助量子比特上；其中，經隱形傳態后得到的量子態經邏輯克里福德電路處理得到對應的輸出態；在隱形傳態的過程中，基于邏輯克里福德電路對應的輸入態和輔助態，測量得到對應的錯誤癥候；根據該錯誤癥候對邏輯克里福德電路對應的輸出態進行糾錯處理，得到容錯計算后的輸出態。本申請技術方案在高效實現量子克里福德電路的容錯計算的同時，減少物理量子比特和物理量子門的使用數量。

技術領域

本申請實施例涉及量子技術領域，特別涉及一種量子克里福德電路的容錯計算方法、裝置、設備及芯片。

背景技術

由于量子比特非常容易受到噪聲的影響，所以直接在物理量子比特上實現量子計算以目前的技術來看還不現實。量子糾錯碼和容錯量子計算技術的發展，原則上提供了在有噪聲量子比特上實現任意精度量子計算的可能。

現階段最受歡迎的容錯量子計算方案是使用表面碼的方案。除此之外，還有一些其它的容錯量子計算方案，如基于單個邏輯量子比特的級聯碼的方案、基于C4/C6量子錯誤偵測碼以及后選擇的方案、基于高編碼率的大區塊量子比特糾錯碼的方案。

高質量的物理量子比特和物理量子門都非常昂貴，實驗上每個高質量的量子比特和量子門的實現都需要付出巨大的工程成本。目前的容錯量子計算方案普遍具有以下缺點：使用總的物理量子比特數量和物理量子門過多。

發明內容

本申請實施例提供了一種量子克里福德電路的容錯計算方法、裝置、設備及芯片，在高效實現量子克里福德電路的容錯計算的同時，減少物理量子比特和物理量子門的使用數量。所述技術方案如下：

一方面，本申請實施例提供一種量子克里福德電路的容錯計算方法，所述方法包括：

將量子克里福德電路分解為s個邏輯克里福德電路，所述s為正整數；

制備所述s個邏輯克里福德電路分別對應的輔助態；

對于所述s個邏輯克里福德電路中的第i個邏輯克里福德電路，將所述第i個邏輯克里福德電路對應的輸入態隱形傳態至輔助量子比特上；其中，經所述隱形傳態后得到的量子態經所述第i個邏輯克里福德電路處理，得到所述第i個邏輯克里福德電路對應的輸出態，所述i為小于等于所述s的正整數；

在所述隱形傳態的過程中，基于所述第i個邏輯克里福德電路對應的輸入態和輔助態，測量得到所述第i個邏輯克里福德電路對應的錯誤癥候；

根據所述第i個邏輯克里福德電路對應的錯誤癥候，對所述第i個邏輯克里福德電路對應的輸出態進行糾錯處理，得到容錯計算后的輸出態。

另一方面，本申請實施例提供一種量子克里福德電路的容錯計算裝置，所述裝置包括：

電路分解模塊，用于將量子克里福德電路分解為s個邏輯克里福德電路，所述s為正整數；

輔助態制備模塊，用于制備所述s個邏輯克里福德電路分別對應的輔助態；

隱形傳態模塊，用于對于所述s個邏輯克里福德電路中的第i個邏輯克里福德電路，將所述第i個邏輯克里福德電路對應的輸入態隱形傳態至輔助量子比特上；其中，經所述隱形傳態后得到的量子態經所述第i個邏輯克里福德電路處理，得到所述第i個邏輯克里福德電路對應的輸出態，所述i為小于等于所述s的正整數；

錯誤提取模塊，用于在所述隱形傳態的過程中，基于所述第i個邏輯克里福德電路對應的輸入態和輔助態，測量得到所述第i個邏輯克里福德電路對應的錯誤癥候；

容錯計算模塊，用于根據所述第i個邏輯克里福德電路對應的錯誤癥候，對所述第i個邏輯克里福德電路對應的輸出態進行糾錯處理，得到容錯計算后的輸出態。