[發明專利]量子電路處理方法、裝置、設備、存儲介質及產品

有效

• 申請號: 202011641810.7
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112668722B
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發明（設計）人: 王鑫;蔣佳卿;趙炫強;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: 北京市鑄成律師事務所 11313
• 代理人: 郭麗祥;武晨燕

本公開提供了量子電路處理方法、裝置、設備、存儲介質及產品，涉及量子計算領域。具體實現方案為：獲取目標邏輯量子電路以及初始物理量子電路；確定目標邏輯量子電路中未能映射到初始物理量子電路中的目標第一量子門；計算得到第一最短路徑總分值；在初始物理量子電路中的目標路徑作用互換門，以變換邏輯量子比特與物理量子比特之間的映射關系；在所述目標路徑作用所述互換門后，計算得到第二最短路徑總分值；至少基于所述第一最短路徑總分值和所述第二最短路徑總分值來進行所述目標邏輯量子電路至所述初始物理量子電路的映射。如此，高效實現邏輯量子電路至物理量子電路的映射。

技術領域

本公開涉及數據處理技術領域，尤其涉及量子計算領域。

背景技術

人類正處于新一輪量子科技高速興起的浪潮之中。越來越多的量子科技在不斷涌現，量子硬件的技術也在逐年提升，IBM、Google等相繼發布了65量子比特和72量子比特的量子計算機。一方面，大量研究者認為這些量子計算機已有超越經典計算機的潛力，即運行經典計算機難實現的算法，例如運行量子系統模擬算法，質因數分解算法等。但另一方面，由于量子硬件拓撲結構的限制，即只能在固定的一些相互連接著的物理量子比特之間運行受控反閘門(CNOT)，導致量子算法(也即邏輯量子電路)不能直接在物理硬件上執行，換言之，邏輯量子電路不直接在物理量子電路上執行。因此，設計量子比特映射算法(Qubitmapping)，即將邏輯量子電路中的邏輯量子比特映射到物理量子電路中的物理量子比特上，從而使量子算法能夠在受限的物理硬件上運行，是一個極其重要的問題。

發明內容

本公開提供了一種量子電路處理方法、裝置、設備、存儲介質及產品。

根據本公開的一方面，提供了一種量子電路處理方法，包括：

獲取目標邏輯量子電路以及初始物理量子電路，其中，所述目標邏輯量子電路中包含有多個邏輯量子比特以及基于所述邏輯量子比特所形成的第一量子門；所述初始物理量子電路包含有多個物理量子比特；

確定所述目標邏輯量子電路中未能映射到所述初始物理量子電路中的目標第一量子門；

計算得到第一最短路徑總分值，其中，所述第一最短路徑總分值至少是基于所有第一最短路徑而計算出的，所述第一最短路徑至少表征在初始映射關系下，與所述目標第一量子門所作用的至少兩個邏輯量子比特具有映射關系的物理量子比特之間對應的最短路徑；

選取所述初始物理量子電路中的目標路徑，并在所述目標路徑作用互換門，以變換所述邏輯量子比特與所述物理量子比特之間的映射關系；

在所述目標路徑作用所述互換門后，計算得到第二最短路徑總分值，其中，所述第二最短路徑總分值至少是基于所有第二最短路徑而計算出的，所述第二最短路徑至少表征所述邏輯量子比特與所述物理量子比特之間的映射關系變化后的，與所述目標第一量子門所作用的至少兩個邏輯量子比特具有映射關系的物理量子比特之間對應的最短路徑；

至少基于所述第一最短路徑總分值和所述第二最短路徑總分值來進行所述目標邏輯量子電路至所述初始物理量子電路的映射。

根據本公開的另一方面，提供了一種量子電路處理裝置，包括：

電路獲取單元，用于獲取目標邏輯量子電路以及初始物理量子電路，其中，所述目標邏輯量子電路中包含有多個邏輯量子比特以及基于所述邏輯量子比特所形成的第一量子門；所述初始物理量子電路包含有多個物理量子比特；

目標量子門確定單元，用于確定所述目標邏輯量子電路中未能映射到所述初始物理量子電路中的目標第一量子門；

第一最短路徑總分值確定單元，用于

計算得到第一最短路徑總分值，其中，所述第一最短路徑總分值至少是基于所有第一最短路徑而計算出的，所述第一最短路徑至少表征在初始映射關系下，與所述目標第一量子門所作用的至少兩個邏輯量子比特具有映射關系的物理量子比特之間對應的最短路徑；