[發明專利]全息量子動力學模擬

在審

• 申請號: 202011396640.0
• 申請日: 2020-12-02
• 公開（公告）號: CN112926742A
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發明（設計）人: 邁克爾·菲戈;安德魯·C·波特
• 申請（專利權）人: 霍尼韋爾國際公司
• 主分類號: G06N10/00
• 分類號: G06N10/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 蔣駿;呂傳奇

1.一種方法，所述方法包括：

由量子計算機的控制器接收量子電路，所述量子計算機包括量子比特管理系統和多個物理量子比特，所述量子電路包括多個電路切片，其中所述多個電路切片中的第一切片包括處于所述量子電路的完全演化層級的第一系統量子比特線的因果錐，并且所述多個電路切片中的第i切片被限定為包含不在所述量子電路的任何系統量子比特線的因果錐內的所有門，所述系統量子比特線達到切片i-j中的所述量子電路的所述完全演化層級，其中0≤j＜i是整數，但是現在可以通過啟動一個或多個物理量子比特來執行所述門，所述一個或多個物理量子比特在切片i-1的執行期間已經達到所述完全演化層級，已經任選地被測量，并且重置到處于切片i的基礎層級的所述系統量子比特線上；

由所述控制器使得使用所述量子計算機的所述物理量子比特來執行所述量子電路的所述第i切片；

由所述控制器使作為經由所述第i切片的執行而完全演化的所述系統量子比特演化的物理量子比特任選地被測量，并且在所述第i+m切片的基礎層級處重新初始化并重新引入到系統量子比特線上，m是正整數；以及

由所述控制器使所述量子計算機使用所述物理量子比特來執行所述量子電路的所述第i+m切片。

2.根據權利要求1所述的方法，其中執行所述量子電路的所述第i切片包括執行所有門，對于所述所有門，傳入線和傳出線位于所述第i切片內，以便及時向前傳播所述系統量子比特。

3.根據權利要求2所述的方法，其中所述量子電路包括至少一條輔助線，并且執行所述量子電路的所述第i切片包括經由酉門使所述第i切片底部的一個或多個系統量子比特與至少一個輔助量子比特進行交互，以便引入所述第i切片底部的所述一個或多個系統量子比特與一個或多個其他切片底部的系統量子比特之間的初始相關性。

4.根據權利要求1所述的方法，其中所述量子電路對由以本地交互為特征的哈密爾頓算子所支配的交互進行編碼。

5.根據權利要求1所述的方法，其中每個系統量子比特線對應于與被模擬的物理域的區段相關聯的自由度。

6.根據權利要求5所述的方法，其中執行所述量子電路的所述第i切片包括根據算子來演化所述自由度。

7.根據權利要求6所述的方法，其中所述算子是哈密爾頓算子。

8.根據權利要求5所述的方法，其中所述物理域是一維物理域、二維物理域或三維物理域中的一者。

9.根據權利要求5所述的方法，其中所述量子電路模擬在表示所述物理域的晶格上限定的量子態的演化的動力學。

10.根據權利要求1所述的方法，還包括執行所述多個量子比特中的至少一個物理量子比特的一個或多個測量，以確定對應于所述物理域內的至少一個自由度的值。