[發明專利]量子比特測試方法、裝置及量子計算機操作系統

在審

• 申請號: 202110449849.7
• 申請日: 2021-04-25
• 公開（公告）號: CN115329963A
• 公開（公告）日: 2022-11-11
• 發明（設計）人: 廖哲之;張嵩昊;陳克強
• 申請（專利權）人: 合肥本源量子計算科技有限責任公司
• 主分類號: G06N10/20
• 分類號: G06N10/20;G06N10/80;G06F11/36
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種量子比特測試方法、裝置及量子計算機操作系統，屬于量子計算技術領域。本發明通過先獲取用于執行量子計算任務的目標量子比特；然后，構建針對所述目標量子比特的測試用例及對應的測試期望；再針對所述目標量子比特執行所述測試用例；最后基于所述測試期望和所述測試用例執行結果，即能夠確定用于執行量子計算任務的目標量子比特的量子比特測試結果。因此，本發明在接收到用戶提交的量子計算任務時，即可確定用于執行量子計算任務的量子比特的相關參數是否合格。

技術領域

本發明屬于量子計算技術領域，特別是一種量子比特測試方法、裝置及量子計算機操作系統。

背景技術

量子計算機上的計算一般是通過操作量子比特(qubit)實現。為了實現量子計算，量子芯片上量子比特的數量、質量需要達到一定標準，并且能夠對量子比特進行極高保真度的量子邏輯門操作與讀取。然而量子比特的相關參數，尤其量子比特的工作頻率，會發生波動，如果忽略這種波動，會導致量子邏輯門操作的保真度的下降，也會影響到讀取的效率。因此，為確保用戶提交的量子計算任務能夠正常執行量子計算，必須確保量子比特的相關參數合格。但是，目前在執行量子計算任務之前，并不能確定量子比特的參數是否合格，這給量子計算任務的執行帶來了一定的困難。

發明內容

本發明的目的是提供一種量子比特測試方法、裝置及量子計算機操作系統，以解決現有技術中的不足。

本發明的一個方面提供了一種量子比特測試方法，包括：

獲取用于執行量子計算任務的目標量子比特；

構建針對所述目標量子比特的測試用例及對應的測試期望；

針對所述目標量子比特執行所述測試用例；

基于所述測試期望和所述測試用例執行結果，確定量子比特測試結果。

如上所述的方法，所述獲取用于執行量子計算任務的目標量子比特包括：獲取與所述量子計算任務中量子邏輯門作用的量子比特相對應的目標單比特；以及獲取與所述量子計算任務中量子邏輯門作用的至少兩個量子比特相對應的目標比特組。

如上所述的方法，所述構建針對所述目標量子比特的測試用例及對應的測試期望的步驟，包括：分別構建與各所述目標單比特的測試用例對應的第一量子程序；分別構建與各所述目標比特組的測試用例對應的第二量子程序；及將表示各所述第一量子程序和各所述第二量子程序的預期執行結果的預期量子態確定為對應的測試期望。

如上所述的方法，所述基于所述測試期望和所述測試用例執行結果，確定量子比特測試結果的步驟，包括：獲得表示各所述第一量子程序和各所述第二量子程序執行結果的實際量子態；根據所述實際量子態和對應的所述測試期望確定量子比特測試結果。

如上所述的方法，所述第一量子程序包括預期執行結果等同的第三量子程序和第四量子程序。

如上所述的方法，所述第三量子程序被配置為直接執行量子比特測量操作，所述第四量子程序被配置為先執行等效酉矩陣為單位酉矩陣的量子邏輯門序列再執行量子比特測量操作。

如上所述的方法，還包括：若所述量子比特測試結果為不合格，則獲取所述量子比特測試結果中的不合格項，所述不合格項包括待校準比特及待校準參數；觸發針對所述待校準比特和所述待校準參數的校準操作。

本發明的第二個方面提供了一種量子比特測試裝置，包括：

比特確定模塊，用于獲取用于執行量子計算任務的目標量子比特；

用例構建模塊，用于構建針對所述目標量子比特的測試用例及對應的測試期望；

用例執行模塊，用于針對所述目標量子比特執行所述測試用例；

結果確定模塊，用于基于所述測試期望和所述測試用例執行結果，確定量子比特測試結果。