[發明專利]量子態測量方法、裝置、設備、存儲介質及系統

有效

• 申請號: 202110338711.X
• 申請日: 2021-03-30
• 公開（公告）號: CN113065661B
• 公開（公告）日: 2021-11-23
• 發明（設計）人: 王鑫;趙犇池;趙炫強
• 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: 鄧海鴻;王姍姍

本公開提供了量子態測量方法、裝置、設備、存儲介質及系統，涉及量子計算領域。具體實現方案為：接收端從至少兩個量子信道接收待處理量子態，量子信道至少包括第一和第二量子信道，接收的待處理量子態至少包括第一和第二待處理量子態，第一待處理量子態是處于發送端的目標未知量子態經由第一量子信道傳輸后的量子態；第二待處理量子態是目標未知量子態經由第二量子信道傳輸后的量子態；至少對第一待處理量子態和第二待處理量子態進行數據處理，使第一待處理量子態與第二待處理量子態所含有的噪聲信息相抵消，以得到針對目標未知量子態的目標測量結果。如此，實現超距測量。

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

量子計算技術正在不斷的發展。考慮到不同站點或實驗室間的物理距離，分布式量子計算成為大規模量子計算的重要一環，然而受限于目前的技術，近期還無法實現可靠的遠距離量子數據傳輸。因此，一個更加實用的分布式量子計算方案是本地量子操作和經典通訊(LOCC，local operations and classical communication)。其中，量子操作通常指作用于量子比特的量子門和量子測量，而本地量子操作表示各方只能對各自實驗室或站點中的量子比特實施量子操作；經典通訊表示各方之間只能傳輸經典信息。

作為量子計算最核心的部分之一，量子測量可以以經典的信息記錄下量子系統的某些特征，比如：哈密頓量、自旋、角動量等，量子測量是量子計算中最為關鍵的步驟之一，承載了提取經典信息的重任。但是，在LOCC的設定下，觀測設備(也即測量設備)和希望被觀測(也即被測量)的量子系統之間可能存在距離，即測量設備需要對非本地的量子系統進行測量，稱之為超距測量，也可以認為目標是通過測量提取經典信息的量子隱形傳態。因此，如何使用盡可能少的資源高效地完成超距測量是量子科技中的一個重要問題。

發明內容

本公開提供了一種量子態測量方法、裝置、設備、存儲介質及系統。

根據本公開的一方面，提供了一種量子態測量方法，包括：

接收端從至少兩個量子信道接收待處理量子態，其中，所述至少兩個量子信道包括第一量子信道和第二量子信道，所述從至少兩個量子信道接收的待處理量子態至少包括第一待處理量子態和第二待處理量子態，所述第一待處理量子態是處于發送端的目標未知量子態經由所述第一量子信道傳輸后的含有噪聲信息的量子態；所述第一量子信道是基于所述接收端和所述發送端所共享的第一量子系統而得到的，所述第一量子信道與所述第一量子系統的第一系統量子態相關；所述第二待處理量子態是處于所述發送端的所述目標未知量子態經由所述第二量子信道傳輸后的含有噪聲信息的量子態；所述第二量子信道是基于所述接收端和所述發送端所共享的第二量子系統而得到的，所述第二量子信道與所述第二量子系統的第二系統量子態相關；

基于所述第一系統量子態和所述第二系統量子態，至少對所述第一待處理量子態和所述第二待處理量子態進行數據處理，使所述第一待處理量子態所含有的噪聲信息與所述第二待處理量子態所含有的噪聲信息相抵消，以得到針對所述目標未知量子態的目標測量結果。

根據本公開的另一方面，提供了一種量子態測量裝置，應用于接收端；包括：

接收單元，用于從至少兩個量子信道接收待處理量子態，其中，所述至少兩個量子信道包括第一量子信道和第二量子信道，所述從至少兩個量子信道接收的待處理量子態至少包括第一待處理量子態和第二待處理量子態，所述第一待處理量子態是處于發送端的目標未知量子態經由所述第一量子信道傳輸后的含有噪聲信息的量子態；所述第一量子信道是基于所述接收端和所述發送端所共享的第一量子系統而得到的，所述第一量子信道與所述第一量子系統的第一系統量子態相關；所述第二待處理量子態是處于所述發送端的所述目標未知量子態經由所述第二量子信道傳輸后的含有噪聲信息的量子態；所述第二量子信道是基于所述接收端和所述發送端所共享的第二量子系統而得到的，所述第二量子信道與所述第二量子系統的第二系統量子態相關；