[發(fā)明專利]量子主成分分析的方法、裝置、電子設備以及計算機可讀存儲介質有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202010073160.4 | 申請日： | 2020-01-22 |
| 公開（公告）號： | CN111242306B | 公開（公告）日： | 2021-07-20 |
| 發(fā)明（設計）人： | 董瑩;段潤堯 | 申請（專利權）人： | 北京百度網訊科技有限公司 |
| 主分類號： | G06N10/00 | 分類號： | G06N10/00 |
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| 地址： | 100085 北京市*** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 量子 成分 分析 方法 裝置 電子設備 以及 計算機 可讀 存儲 介質 | ||
1.一種量子主成分分析的方法，其特征在于，包括：
獲取初始數(shù)據(jù)；
將所述初始數(shù)據(jù)的拷貝輸入量子線路，并根據(jù)所述量子線路針對各量子比特的輸出結果，確定各量子比特的量子測量結果；
根據(jù)所述各量子比特的量子測量結果，計算預設的目標函數(shù)在量子線路的當前線路參數(shù)下的取值；
確定所述取值是否滿足預設條件，若否，則在更新量子線路的線路參數(shù)之后，轉至執(zhí)行將初始數(shù)據(jù)的拷貝輸入量子線路以確定量子測量結果的步驟，以此迭代進行，直至所述取值滿足預設條件，將量子線路的當前線路參數(shù)作為最終參數(shù)；
將所述初始數(shù)據(jù)的拷貝輸入對應所述最終參數(shù)的量子線路之后，根據(jù)各量子比特的量子測量結果，獲取所述初始數(shù)據(jù)的主成分分析結果。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，在獲取初始數(shù)據(jù)之后，還包括：
確定所述初始數(shù)據(jù)是否為量子態(tài)數(shù)據(jù)，若否，則將所述初始數(shù)據(jù)轉換為量子態(tài)數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述量子線路包含預設層數(shù)的量子邏輯門；
其中，每層量子邏輯門包含一組作用于單個量子比特的繞Z軸旋轉門，以及一組作用于兩個相鄰量子比特配對的XXφ門。
4.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述各量子比特的量子測量結果，計算預設的目標函數(shù)在量子線路的當前線路參數(shù)下的取值包括：
根據(jù)所述各量子比特的量子測量結果，計算可觀測量；
根據(jù)所述可觀測量、量子線路的當前線路參數(shù)以及初始數(shù)據(jù)的拷貝，計算所述預設的目標函數(shù)的取值。
5.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述更新量子線路的線路參數(shù)包括：
計算所述目標函數(shù)的梯度向量；
確定所述梯度向量的模長是否滿足預設條件；
若否，則在獲取所述梯度向量與預設步長之間的乘積之后，將當前線路參數(shù)與所述乘積之間的差值，作為更新后的線路參數(shù)。
6.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)各量子比特的量子測量結果獲取所述初始數(shù)據(jù)的主成分分析結果包括：
根據(jù)預設次數(shù)，將所述初始數(shù)據(jù)的拷貝重復輸入對應最終參數(shù)的量子線路；
將各量子比特的量子測量結果的出現(xiàn)次數(shù)與預設次數(shù)的比值，作為所述初始數(shù)據(jù)的主成分分析結果。
7.一種量子主成分分析的裝置，其特征在于，包括：
獲取單元，用于獲取初始數(shù)據(jù)；
確定單元，用于將所述初始數(shù)據(jù)的拷貝輸入量子線路，并根據(jù)所述量子線路針對各量子比特的輸出結果，確定各量子比特的量子測量結果；
計算單元，用于根據(jù)所述各量子比特的量子測量結果，計算預設的目標函數(shù)在量子線路的當前線路參數(shù)下的取值；
判斷單元，用于確定所述取值是否滿足預設條件，若否，則在更新量子線路的線路參數(shù)之后，轉至執(zhí)行將初始數(shù)據(jù)的拷貝輸入量子線路以確定量子測量結果的步驟，以此迭代進行，直至所述取值滿足預設條件，將量子線路的當前線路參數(shù)作為最終參數(shù)；
分析單元，用于將所述初始數(shù)據(jù)的拷貝輸入對應所述最終參數(shù)的量子線路之后，根據(jù)各量子比特的量子測量結果，獲取所述初始數(shù)據(jù)的主成分分析結果。
8.根據(jù)權利要求7所述的裝置，其特征在于，所述獲取單元在獲取初始數(shù)據(jù)之后，還執(zhí)行：
確定所述初始數(shù)據(jù)是否為量子態(tài)數(shù)據(jù)，若否，則將所述初始數(shù)據(jù)轉換為量子態(tài)數(shù)據(jù)。
9.根據(jù)權利要求7所述的裝置，其特征在于，所述量子線路包含預設層數(shù)的量子邏輯門；
其中，每層量子邏輯門包含一組作用于單個量子比特的繞Z軸旋轉門，以及一組作用于兩個相鄰量子比特配對的XXφ門。
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