[發明專利]一種量子態的制備方法及裝置

在審

• 申請號: 202011170865.4
• 申請日: 2020-10-28
• 公開（公告）號: CN112232513A
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發明（設計）人: 竇猛漢;趙東一
• 申請（專利權）人: 合肥本源量子計算科技有限責任公司
• 主分類號: G06N10/00
• 分類號: G06N10/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種量子態的制備方法，其特征在于，所述方法包括：

確定編碼目標數據中m個元素的量子比特數n；其中，m、n滿足m等于2ⁿ，且m、n為正整數；

初始化n個量子比特，利用量子邏輯門，將所述m個元素的元素值編碼到所述n個量子比特的2ⁿ個量子態上，輸出包含編碼后的2ⁿ個量子態的末量子態；其中，所述編碼后的2ⁿ個量子態的振幅與所述m個元素的元素值一一對應。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述確定編碼目標數據中m個元素的n個量子比特之前，所述方法還包括：

獲得包含m個元素的目標數據，判斷所述目標數據中元素個數m是否符合2ⁿ的形式；

若否，則在目標數據的元素中補零，直至滿足所述m等于2ⁿ。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述確定編碼目標數據中m個元素的量子比特數n之前，所述方法還包括：

獲得包含m個元素的目標數據，判斷所述m個元素的平方和是否為1；

若否，則將所述m個元素的數值進行歸一化處理，得到滿足平方和為1的m個元素。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用量子邏輯門，將所述m個元素的元素值編碼到所述n個量子比特的2ⁿ個量子態上，輸出包含編碼后的2ⁿ個量子態的末量子態，包括：

將所述m個元素均分為兩組，利用受控旋轉門，將每一組均分后的元素的平方和的根作為振幅值編碼到前k個量子比特的當前2^k個量子態的振幅上；其中，所述k為當前均分的次數，k＝1,2,……n；

對所述每一組均分后的元素繼續進行均分，返回執行所述利用受控旋轉門，將每一組均分后的元素的平方和的根作為振幅值編碼到前k個量子比特的當前2^k個量子態的振幅上，直至第n次均分后，輸出包含所述n個量子比特上編碼后的2ⁿ個量子態的末量子態。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述量子邏輯門為RY門。

6.一種量子態的制備裝置，其特征在于，所述裝置包括：

確定模塊，用于確定編碼目標數據中m個元素的量子比特數n；其中，m、n滿足m等于2ⁿ，且m、n為正整數；

編碼模塊，用于初始化n個量子比特，利用量子邏輯門，將所述m個元素的元素值編碼到所述n個量子比特的2ⁿ個量子態上，輸出包含編碼后的2ⁿ個量子態的末量子態；其中，所述編碼后的2ⁿ個量子態的振幅與所述m個元素的元素值一一對應。

7.根據權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述確定模塊之前，所述裝置還包括：

獲得模塊，用于獲得包含m個元素的目標數據，判斷所述目標數據中元素個數m是否符合2ⁿ的形式；

若否，則在目標數據的元素中補零，直至滿足所述m等于2ⁿ。

8.根據權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述確定模塊之前，所述裝置還包括：

判斷模塊，獲得包含m個元素的目標數據，判斷所述m個元素的平方和是否為1；

若否，則將所述m個元素的數值進行歸一化處理，得到滿足平方和為1的m個元素。

9.一種存儲介質，其特征在于，所述存儲介質中存儲有計算機程序，其中，所述計算機程序被設置為運行時執行所述權利要求1至5任一項中所述的方法。

10.一種電子裝置，包括存儲器和處理器，其特征在于，所述存儲器中存儲有計算機程序，所述處理器被設置為運行所述計算機程序以執行所述權利要求1至5任一項中所述的方法。