[發明專利]量子態的構建方法、裝置、量子計算機設備和存儲介質

有效

• 申請號: 202010583890.9
• 申請日: 2020-06-23
• 公開（公告）號: CN111709531B
• 公開（公告）日: 2023-06-30
• 發明（設計）人: 辛濤;李俊;魯大為
• 申請（專利權）人: 南方科技大學
• 主分類號: G06N10/20
• 分類號: G06N10/20
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 潘登

1.一種量子態的構建方法，其特征在于，應用于量子計算機設備，所述方法包括：

獲取合并測量集，所述合并測量集包括第一測量集和第二測量集，其中，所述第一測量集包括對應單比特量子門的多個第一測量元素，所述第二測量集包括對應兩比特量子門的多個第二測量元素；

從所述合并測量集中提取目標測量集，所述目標測量集包括用于確定所有量子態各自對應的系數的目標測量元素，所述目標測量元素的數量小于所述第一測量元素的數量；

根據所述目標測量集中的目標測量元素構建所述量子態；

其中，所述從所述合并測量集中提取目標測量集，包括：

將x表示一個維的列向量，是合并測量集中含有的測量元素個數，其中，列向量x每個測量元素取0或1,x_i＝1表示所述合并測量集中的第i個測量元素M_i是需要的；

構造矩陣A，所述矩陣A為的矩陣，所述矩陣A每個元素取0或1，A_ij＝1表示第j個測量元素M_j能夠測量出Pauli矩陣P_i；

基于所述矩陣A和x_i進行求解得到所述目標測量元素，以組成所述目標測量集；

其中，所述量子態n表示比特的數量級，所述根據所述目標測量集中的目標測量元素構建所述量子態，包括：

根據所述目標測量集中的目標測量元素確定P_i對應的系數v_i；

根據P_i對應的系數v_i構建所述量子態

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一測量集為

其中，R_x和R_y表示繞著x和y的90度旋轉操作：

R_x＝exp(-iπ?X/4)；

R_y＝exp(-iπ?Y/4)。

3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二測量集為

其中，T1^(kl)和T2^(kl)表示作用在第k個和第l個比特的兩比特操作：

T1^(kl)＝exp(-iπY^(k)Y^(l)/4)；

T2^(kl)＝exp(-iπX^(k)Y^(l)/4)。

4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述矩陣A和x_i進行求解得到所述目標測量元素，包括：

通過下述公式進行求解，得到x^opt的值：

minimize:L(x)＝∑_ix_i；

subject?to:Ax≥1?and?x_i＝{0,1}；

保留x^opt的值等于1的位置所對應的測量元素，舍棄x^opt的值等于0的位置所對應的測量元素，將保留的測量元素作為所述目標測量元素。

5.如權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述根據所述目標測量集中的目標測量元素構建所述量子態之后，還包括：

根據所述量子態執行預設的計算任務。