[發(fā)明專利]含噪聲的量子計(jì)算仿真方法、裝置、設(shè)備及介質(zhì)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210274536.7
• 申請(qǐng)日: 2022-03-21
• 公開（公告）號(hào): CN114565101A
• 公開（公告）日: 2022-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張新;趙雅倩;李仁剛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州浪潮智能科技有限公司
• 主分類號(hào): G06N10/80
• 分類號(hào): G06N10/80;G06N10/20
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 張藝

本申請(qǐng)公開了一種含噪聲的量子計(jì)算仿真方法、裝置、電子設(shè)備及計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，該方法包括：獲取密度矩陣形式的待仿真張量網(wǎng)絡(luò)；在待仿真張量網(wǎng)絡(luò)中加入密度矩陣形式的噪聲張量，得到含噪聲張量網(wǎng)絡(luò)；對(duì)含噪聲張量網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行張量縮并，得到仿真結(jié)果；該方法通過密度矩陣形式的張量網(wǎng)絡(luò)和噪聲張量，能夠?qū)α孔討B(tài)進(jìn)行準(zhǔn)確描述，進(jìn)而得到準(zhǔn)確地反正結(jié)果，由于無需利用蒙特卡洛等方式，因此降低了時(shí)間算法復(fù)雜度。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及量子計(jì)算技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種含噪聲的量子計(jì)算仿真方法、含噪聲的量子計(jì)算仿真裝置、電子設(shè)備及計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)

量子糾錯(cuò)是實(shí)現(xiàn)通用容錯(cuò)量子計(jì)算的必經(jīng)之路，目前誕生了經(jīng)典線性糾錯(cuò)碼、CSS糾錯(cuò)碼、穩(wěn)定子糾錯(cuò)碼等糾錯(cuò)編碼。噪聲通常來源于量子計(jì)算機(jī)在運(yùn)行時(shí)與環(huán)境產(chǎn)生的耦合，噪聲能夠影響量子計(jì)算的過程，與實(shí)際的計(jì)算結(jié)果產(chǎn)生偏差。實(shí)際上，考慮到噪聲的影響，量子態(tài)不再是純態(tài)，而變成混合態(tài)。當(dāng)前，為了節(jié)省空間，通常采用態(tài)矢量的方法表征噪聲，例如可以借助蒙特卡洛的方法來實(shí)現(xiàn)。然而該方法會(huì)增加時(shí)間算法復(fù)雜度，同時(shí)仿真精度較低。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本申請(qǐng)的目的在于提供一種含噪聲的量子計(jì)算仿真方法、含噪聲的量子計(jì)算仿真裝置、電子設(shè)備及計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，提高了仿真精度。

為解決上述技術(shù)問題，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N含噪聲的量子計(jì)算仿真方法，包括：

獲取密度矩陣形式的待仿真張量網(wǎng)絡(luò)；所述待仿真張量網(wǎng)絡(luò)基于待仿真量子線路得到，所述待仿真量子線路被設(shè)計(jì)用于執(zhí)行指定的計(jì)算任務(wù)；

在所述待仿真張量網(wǎng)絡(luò)中加入密度矩陣形式的噪聲張量，得到含噪聲張量網(wǎng)絡(luò)；

對(duì)所述含噪聲張量網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行張量縮并，得到仿真結(jié)果。

可選地，所述在所述待仿真張量網(wǎng)絡(luò)中加入密度矩陣形式的噪聲張量，得到含噪聲張量網(wǎng)絡(luò)，包括：

獲取噪聲引入方式信息；

基于所述噪聲引入方式信息，將所述噪聲張量加入所述待仿真張量網(wǎng)絡(luò)，得到含噪聲張量網(wǎng)絡(luò)。

可選地，所述噪聲引入方式信息包括噪聲位置信息；

所述基于所述噪聲引入方式信息，將所述噪聲張量加入所述待仿真張量網(wǎng)絡(luò)，得到含噪聲張量網(wǎng)絡(luò)，包括：

基于所述噪聲位置信息，在所述待仿真張量網(wǎng)絡(luò)中確定噪聲插入位置；

將所述噪聲張量插入所述噪聲插入位置，得到所述含噪聲張量網(wǎng)絡(luò)。

可選地，所述噪聲引入方式信息包括噪聲類型信息；

所述基于所述噪聲引入方式信息，將所述噪聲張量加入所述待仿真張量網(wǎng)絡(luò)，得到含噪聲張量網(wǎng)絡(luò)，包括：

基于所述噪聲類型信息確定所述噪聲張量；

將所述噪聲張量插入所述待仿真張量網(wǎng)絡(luò)，得到所述含噪聲張量網(wǎng)絡(luò)。

可選地，所述噪聲引入方式信息包括噪聲形式信息；

所述基于所述噪聲引入方式信息，將所述噪聲張量加入所述待仿真張量網(wǎng)絡(luò)，得到含噪聲張量網(wǎng)絡(luò)，包括：

基于所述噪聲形式信息，確定單量子門形式或雙量子門形式的噪聲張量；

將所述噪聲張量插入所述待仿真張量網(wǎng)絡(luò)，得到所述含噪聲張量網(wǎng)絡(luò)。

可選地，所述獲取密度矩陣形式的待仿真張量網(wǎng)絡(luò)，包括：

獲取待仿真量子線路；

將所述待仿真量子線路的各個(gè)節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)換為密度矩陣形式的張量，得到所述待仿真張量網(wǎng)絡(luò)。

可選地，所述節(jié)點(diǎn)包括輸入態(tài)、單量子比特操作、雙量子比特操作、測(cè)量算符中的至少一個(gè)；