[發(fā)明專利]一種實(shí)現(xiàn)量子邏輯門的方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010857741.7
• 申請日: 2020-08-24
• 公開（公告）號: CN112101561B
• 公開（公告）日: 2022-10-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 段路明;吳宇愷
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號: G06N10/40
• 分類號: G06N10/40
• 代理公司: 北京安信方達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11262
• 代理人: 蔣冬梅;栗若木

1.一種實(shí)現(xiàn)量子邏輯門的裝置，包括：求解單元和確定單元和操作單元；其中，

求解單元設(shè)置為：對多維離子陣列，求解獲得滿足預(yù)設(shè)精度的集體簡正模式；其中，求解獲得滿足預(yù)設(shè)精度的集體簡正模式，包括：根據(jù)預(yù)設(shè)精度確定集體簡正模式的截?cái)嚯A數(shù)；將離子平衡分布與確定的集體簡正模式的截?cái)嚯A數(shù)，代入根據(jù)約束電場和離子之間的庫侖相互作用確定的牛頓運(yùn)動方程中進(jìn)行求解，獲得滿足預(yù)設(shè)精度的多維離子陣列的集體簡正模式；

確定單元設(shè)置為：通過多維離子陣列的離子平衡分布及求解獲得的多維離子陣列的集體簡正模式，確定用于實(shí)現(xiàn)量子邏輯門的激光的相關(guān)參數(shù)；

操作單元設(shè)置為：通過確定的激光的相關(guān)參數(shù)，操作實(shí)現(xiàn)離子量子比特之間的量子邏輯門。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述多維離子陣列滿足以下條件之一：

任一主軸方向的約束電場與其他兩個(gè)主軸方向的約束電場的等效簡諧勢的振動頻率的比值大于第一預(yù)設(shè)數(shù)值；

任意兩個(gè)主軸方向的約束電場的等效簡諧勢的振動頻率的比值小于第二預(yù)設(shè)數(shù)值。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述相關(guān)參數(shù)包括以下一項(xiàng)或任意組合：

頻率、相位及振幅調(diào)制方式。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述第一預(yù)設(shè)數(shù)值大于或等于10。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述第二預(yù)設(shè)數(shù)值小于或等于10。

6.根據(jù)權(quán)利要求1~5任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述約束電場用于形成所述多維離子陣列。

7.一種實(shí)現(xiàn)量子邏輯門的方法，包括：

對多維離子陣列，求解獲得滿足預(yù)設(shè)精度的集體簡正模式；

通過多維離子陣列的離子平衡分布及求解獲得的多維離子陣列的集體簡正模式，確定用于實(shí)現(xiàn)量子邏輯門的激光的相關(guān)參數(shù)；

通過確定的激光的相關(guān)參數(shù)，操作實(shí)現(xiàn)離子量子比特之間的量子邏輯門；

其中，求解獲得滿足預(yù)設(shè)精度的集體簡正模式，包括：根據(jù)預(yù)設(shè)精度確定集體簡正模式的截?cái)嚯A數(shù)；將離子平衡分布與確定的集體簡正模式的截?cái)嚯A數(shù)，代入根據(jù)約束電場和離子之間的庫侖相互作用確定的牛頓運(yùn)動方程中進(jìn)行求解，獲得滿足預(yù)設(shè)精度的多維離子陣列的集體簡正模式。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述約束電場用于形成所述多維離子陣列。

9.一種計(jì)算機(jī)存儲介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)存儲介質(zhì)中存儲有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求7~8中任一項(xiàng)所述的實(shí)現(xiàn)量子邏輯門的方法。

10.一種電子裝置，包括：存儲器和處理器，所述存儲器中保存有計(jì)算機(jī)程序；其中，

處理器被配置為執(zhí)行存儲器中的計(jì)算機(jī)程序；

所述計(jì)算機(jī)程序被所述處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求7~8中任一項(xiàng)所述的實(shí)現(xiàn)量子邏輯門的方法。