[發(fā)明專利]糾纏量子態(tài)提純方法、裝置、設(shè)備、存儲(chǔ)介質(zhì)及產(chǎn)品

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011541607.2
• 申請(qǐng)日: 2020-12-23
• 公開（公告）號(hào): CN112529199B
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王鑫;趙犇池;趙炫強(qiáng);王子和;劉人宇;宋旨欣
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京百度網(wǎng)訊科技有限公司
• 主分類號(hào): G06N10/00
• 分類號(hào): G06N10/00
• 代理公司: 北京市鑄成律師事務(wù)所 11313
• 代理人: 金愛靜;王姍姍

本公開提供了糾纏量子態(tài)提純方法、裝置、設(shè)備、存儲(chǔ)介質(zhì)及產(chǎn)品，涉及量子計(jì)算領(lǐng)域。具體實(shí)現(xiàn)方案為：確定第一組量子比特和第二組量子比特；將與第一組量子比特對(duì)應(yīng)的第一參數(shù)化量子電路作用到第一組量子比特中的至少部分第一量子比特上，并得到第一測(cè)量結(jié)果；將與第二組量子比特對(duì)應(yīng)的第二參數(shù)化量子電路作用到第二組量子比特中的至少部分第二量子比特上，并得到第二測(cè)量結(jié)果，其中，所述目標(biāo)第二量子比特為與所述目標(biāo)第一量子比特糾纏的量子比特；至少基于所述第一測(cè)量結(jié)果和所述第二測(cè)量結(jié)果之間關(guān)系來對(duì)所述目標(biāo)第一量子比特和目標(biāo)第二量子比特對(duì)應(yīng)的糾纏量子態(tài)進(jìn)行提純處理，并得到目標(biāo)提純量子態(tài)。如此，實(shí)現(xiàn)了對(duì)糾纏量子態(tài)的提純。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域，尤其涉及量子計(jì)算領(lǐng)域。

背景技術(shù)

量子科技中最重要的資源之一就是量子糾纏(Quantum entanglement)，量子糾纏是量子計(jì)算和量子信息處理的基本組成部分。其中，最為重要的就是貝爾態(tài)(Bell state)用于描述兩個(gè)量子比特(或量子系統(tǒng))間的最大糾纏態(tài)，包括四種最大糾纏態(tài)。貝爾態(tài)在量子安全通信、分布式量子計(jì)算等場(chǎng)景都有著至關(guān)重要的作用。不幸的是，通過量子設(shè)備產(chǎn)生的糾纏態(tài)通常是有噪聲的，離理想的貝爾態(tài)還有一段距離。因此，如何通過可行的物理操作在近期量子設(shè)備上有效地進(jìn)行糾纏蒸餾(Entanglement distillation)，也可稱為糾纏提純(Entanglement purification)從帶有噪聲的糾纏態(tài)中提純出貝爾態(tài)成為了量子科技中的一個(gè)核心問題。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N糾纏量子態(tài)提純方法、裝置、設(shè)備、存儲(chǔ)介質(zhì)及產(chǎn)品。

根據(jù)本申請(qǐng)的一方面，提供了一種糾纏量子態(tài)提純方法，包括：

確定第一組量子比特和第二組量子比特，其中，所述第一組量子比特包含有n個(gè)第一量子比特，所述第二組量子比特包括有n個(gè)第二量子比特；

將與所述第一組量子比特對(duì)應(yīng)的第一參數(shù)化量子電路作用到第一組量子比特中的至少部分第一量子比特上，并得到作用所述第一參數(shù)化量子電路后的所述第一組量子比特中除目標(biāo)第一量子比特之外的其他第一量子比特的狀態(tài)信息，以得到第一測(cè)量結(jié)果；

將與所述第二組量子比特對(duì)應(yīng)的第二參數(shù)化量子電路作用到第二組量子比特中的至少部分第二量子比特上，并得到作用所述第二參數(shù)化量子電路后的所述第二組量子比特中除目標(biāo)第二量子比特之外的其他第二量子比特的狀態(tài)信息，以得到第二測(cè)量結(jié)果，其中，所述目標(biāo)第二量子比特為與所述目標(biāo)第一量子比特糾纏的量子比特；

至少基于所述第一測(cè)量結(jié)果和所述第二測(cè)量結(jié)果之間關(guān)系來對(duì)所述目標(biāo)第一量子比特和目標(biāo)第二量子比特對(duì)應(yīng)的糾纏量子態(tài)進(jìn)行提純處理，并得到目標(biāo)提純量子態(tài)。

根據(jù)本申請(qǐng)的另一方面，提供了一種糾纏量子態(tài)提純裝置，包括：

量子比特組獲取單元，用于確定第一組量子比特和第二組量子比特，其中，所述第一組量子比特包含有n個(gè)第一量子比特，所述第二組量子比特包括有n個(gè)第二量子比特；

第一參數(shù)化量子電路處理單元，用于將與所述第一組量子比特對(duì)應(yīng)的第一參數(shù)化量子電路作用到第一組量子比特中的至少部分第一量子比特上，并得到作用所述第一參數(shù)化量子電路后的所述第一組量子比特中除目標(biāo)第一量子比特之外的其他第一量子比特的狀態(tài)信息，以得到第一測(cè)量結(jié)果；

第二參數(shù)化量子電路處理單元，用于將與所述第二組量子比特對(duì)應(yīng)的第二參數(shù)化量子電路作用到第二組量子比特中的至少部分第二量子比特上，并得到作用所述第二參數(shù)化量子電路后的所述第二組量子比特中除目標(biāo)第二量子比特之外的其他第二量子比特的狀態(tài)信息，以得到第二測(cè)量結(jié)果，其中，所述目標(biāo)第二量子比特為與所述目標(biāo)第一量子比特糾纏的量子比特；

提純處理單元，用于至少基于所述第一測(cè)量結(jié)果和所述第二測(cè)量結(jié)果之間關(guān)系來對(duì)所述目標(biāo)第一量子比特和目標(biāo)第二量子比特對(duì)應(yīng)的糾纏量子態(tài)進(jìn)行提純處理，并得到目標(biāo)提純量子態(tài)。