[發(fā)明專利]數(shù)據(jù)處理的方法、裝置及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010480773.X
• 申請日: 2020-05-30
• 公開（公告）號: CN113743611A
• 公開（公告）日: 2021-12-03
• 發(fā)明（設計）人: 吳宇森;呂定順;陳迪青
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: G06N10/00
• 分類號: G06N10/00
• 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: 顏晶

本申請公開了一種數(shù)據(jù)處理的方法、裝置及系統(tǒng)，屬于通信領域。所述方法包括：量子計算機接收第一組脈沖信號，第一組脈沖信號是根據(jù)酉操作矩陣發(fā)送的脈沖信號，酉操作矩陣用于描述第一數(shù)值和第二數(shù)值之間的分解關系，根據(jù)第一組脈沖信號將初始量子態(tài)調整為第一量子態(tài)，所述第一量子態(tài)用于描述分解關系；接收第二組脈沖信號，第二組脈沖信號是根據(jù)第一量子態(tài)和目標量子態(tài)之間的差異信息發(fā)送的脈沖信號，第二組脈沖信號包括的脈沖信號數(shù)目和第一組脈沖信號包括的脈沖信號數(shù)目相等；在第二組脈沖信號的作用下，將第一量子態(tài)調整為第二量子態(tài)；在第二量子態(tài)為目標量子態(tài)時，處理第一數(shù)值。本申請能夠降低量子線路的深度。

技術領域

本申請涉及通信領域，特別涉及一種數(shù)據(jù)處理的方法、裝置及系統(tǒng)。

背景技術

相比于經典計算設備，量子計算機帶來了前所未有的算力提升，基于其強大的計算能力，量子計算機衍生出了多種應用。例如整數(shù)分解，整數(shù)分解就是將一個整數(shù)值分解成多個數(shù)值，該多個數(shù)值之間的乘積等于該整數(shù)，如整數(shù)15可被分解成3和5。目前整數(shù)分解可廣泛應用于非對稱密碼上。

對于待分解的整數(shù)N，通過量子計算機獲取用于分解整數(shù)N的分解參數(shù)，基于該分解參數(shù)對整數(shù)N進行分解。目前獲取分解參數(shù)r時需要引入量子傅里葉變換操作，量子傅里葉變換操作會使量子線路的深度呈指數(shù)增加，導致量子線路的深度較深。

發(fā)明內容

本申請?zhí)峁┝艘环N數(shù)據(jù)處理的方法、裝置及系統(tǒng)，以降低量子線路的深度。所述技術方案如下：

第一方面，本申請?zhí)峁┝艘环N數(shù)據(jù)處理的方法，在所述方法中：量子計算機接收第一組脈沖信號，其中第一組脈沖信號是根據(jù)酉操作矩陣發(fā)送的脈沖信號，其中，酉操作矩陣用于描述第一數(shù)值和第二數(shù)值之間的分解關系，第一數(shù)值為待分解的整數(shù)，第二數(shù)值小于第一數(shù)值。量子計算機根據(jù)第一組脈沖信號將初始量子態(tài)調整為第一量子態(tài)，其中，初始量子態(tài)用于指示量子計算機中的n個量子比特的狀態(tài)，n為大于1的整數(shù)，n＝logN，第一量子態(tài)用于描述該分解關系，N為第一數(shù)值。量子計算機接收第二組脈沖信號，第二組脈沖信號是根據(jù)第一量子態(tài)和目標量子態(tài)之間的差異信息發(fā)送的脈沖信號，第二組脈沖信號包括的脈沖信號數(shù)目和第一組脈沖信號包括的脈沖信號數(shù)目相等。在第二組脈沖信號的作用下，量子計算機將第一量子態(tài)調整為第二量子態(tài)。在第二量子態(tài)為目標量子態(tài)時，量子計算機處理第一數(shù)值。其中，由于酉操作矩陣用于描述第一數(shù)值和第二數(shù)值之間的分解關系，量子計算機基于該酉操作矩陣對應的第一組脈沖信號將初始量子態(tài)調整為包括該分解關系的第一量子態(tài)；然后量子計算機只需要根據(jù)第二組脈沖信號調整第一量子態(tài)，直到將量子態(tài)調整為目標量子態(tài)時，處理第一數(shù)值。

根據(jù)本申請?zhí)峁┑臄?shù)據(jù)處理方法，量子計算機在調整量子態(tài)的過程中，所需要的第二組脈沖信號中的脈沖信號數(shù)目可以與第一組脈沖信號中的脈沖信號數(shù)目相同，所以用于產生第一組脈沖信號的量子線路的深度和用于產生第二組脈沖信號的量子線路的深度保持不變。也就是說，在調整量子態(tài)的過程，量子線路的深度不會持續(xù)呈現(xiàn)指數(shù)增加，從而可以降低量子線路的深度。

在一種可能的實現(xiàn)方式中，在第二量子態(tài)不是目標量子態(tài)的情況下，量子計算機發(fā)送距離參數(shù)，該距離參數(shù)用于指示第二量子態(tài)與目標量子態(tài)之間的差異信息。量子計算機接收第三組脈沖信號，第三脈沖信號是根據(jù)該距離參數(shù)發(fā)送的脈沖信號，第三組脈沖信號包括的脈沖信號數(shù)目和第二組脈沖信號包括的脈沖信號數(shù)目相等。在第三組脈沖信號的作用下，量子計算機繼續(xù)調整量子計算機的狀態(tài)。由于第三組脈沖信號包括的脈沖信號數(shù)目和第二組脈沖信號包括的脈沖信號數(shù)目相等，使得用于產生第三組脈沖信號的量子線路的深度和用于產生第二組脈沖信號的量子線路的深度保持不變。

在另一種可能的實現(xiàn)方式中，初始量子態(tài)包括n個量子比特，其中，第1至第n-1個量子比特中的每個量子比特指示的狀態(tài)為“0”，第n個量子比特指示的狀態(tài)為“1”。

在另一種可能的實現(xiàn)方式中，酉操作矩陣滿足如下第一公式所示的條件：

第一公式為：U_x,N|k＝|xk mod N；