[發明專利]量子態保真度確定方法、裝置、設備和存儲介質

在審

• 申請號: 202011528272.0
• 申請日: 2020-12-22
• 公開（公告）號: CN112529197A
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發明（設計）人: 王鑫;宋旨欣
• 申請（專利權）人: 北京百度網訊科技有限公司
• 主分類號: G06N10/00
• 分類號: G06N10/00
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 孟金喆

1.一種量子態保真度確定方法，包括：

基于第一輔助系統對第一量子態進行純化得到第一純化態，且基于第二輔助系統對第二量子態進行純化得到第二純化態；

通過第一參數化量子電路操作所述第二純化態，得到第三純化態；

基于所述第一純化態與所述第三純化態之間的重合度，對所述第一參數化量子電路中的參數進行調整；

根據所述第一純化態與所述第三純化態之間的重合度確定所述第一量子態與所述第二量子態之間的保真度。

2.根據權利要求1所述的方法，其中，所述通過第一參數化量子電路操作所述第二純化態，得到第三純化態，包括：

將所述第一參數化量子電路作用于所述第二純化態的第二輔助系統，得到第三純化態。

3.根據權利要求1所述的方法，其中，所述基于所述第一純化態與所述第三純化態之間的重合度，對所述第一參數化量子電路中的參數進行調整，包括：

根據所述第一純化態與所述第三純化態之間的重合度，確定損失函數；

基于所述損失函數對所述第一參數化量子電路中的參數進行調整。

4.根據權利要求3所述的方法，其中，所述基于所述損失函數對所述第一參數化量子電路中的參數進行調整，包括：

通過量子設備利用交換測試測量第一純化態與第三純化態之間的重合度，且根據所述重合度確定所述損失函數的估值；

通過量子設備將所述損失函數的估值傳給經典設備，由所述經典設備對損失函數進行優化且調整所述第一參數化量子電路中的參數取值。

5.根據權利要求1所述的方法，其中，所述第一輔助系統中的輔助量子比特數量與所述第一量子態中的量子比特數量相同；第二輔助系統中的輔助量子比特數量與所述第二量子態中的量子比特數量相同。

6.根據權利要求1所述的方法，其中，所述第一參數化量子電路包括量子比特旋轉門和受控反閘門。

7.根據權利要求1所述的方法，其中，基于第一輔助系統對第一量子態進行純化得到第一純化態，包括：

將第二參數化量子電路作用于第一量子態的第一原系統和第一輔助系統得到所述第二參數化量子電路輸出的量子態；

根據所述第一量子態和所述第二參數化量子電路輸出的量子態，調整所述第二參數化量子電路的參數，使所述第二參數化量子電路輸出的量子態為第一純化態。

8.一種量子態保真度確定裝置，包括：

純化模塊，用于基于第一輔助系統對第一量子態進行純化得到第一純化態，且基于第二輔助系統對第二量子態進行純化得到第二純化態；

量子電路操作模塊，用于通過第一參數化量子電路操作所述第二純化態，得到第三純化態；

參數調整模塊，用于基于所述第一純化態與所述第三純化態之間的重合度，對所述第一參數化量子電路中的參數進行調整；

保真度確定模塊，用于根據所述第一純化態與所述第三純化態之間的重合度確定所述第一量子態與所述第二量子態之間的保真度。

9.根據權利要求8所述的裝置，其中，所述量子電路操作模塊具體用于：

將所述第一參數化量子電路作用于所述第二純化態的第二輔助系統，得到第三純化態。

10.根據權利要求8所述的裝置，其中，所述參數調整模塊包括：

損失函數單元，用于根據所述第一純化態與所述第三純化態之間的重合度，確定損失函數；

參數調整單元，用于基于所述損失函數對所述第一參數化量子電路中的參數進行調整。

11.根據權利要求10所述的裝置，其中，所述參數調整單元包括：

估值測量子單元，用于通過量子設備利用交換測試測量第一純化態與第三純化態之間的重合度，且根據所述重合度確定所述損失函數的估值；

參數調整子單元，用于通過量子設備將所述損失函數的估值傳給經典設備，由所述經典設備對損失函數進行優化且調整所述第一參數化量子電路中的參數取值。