[發明專利]離子阱量子門保真度優化方法及裝置、電子設備和介質

有效

• 申請號: 202210475390.2
• 申請日: 2022-04-29
• 公開（公告）號: CN114707358B
• 公開（公告）日: 2023-05-12
• 發明（設計）人: 汪景波
• 申請（專利權）人: 北京百度網訊科技有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06N10/00;G06F111/06;G06F111/10
• 代理公司: 北京市漢坤律師事務所 11602
• 代理人: 姜浩然;吳麗麗

本公開提供了一種離子阱量子門保真度優化方法、裝置、電子設備、計算機可讀存儲介質和計算機程序產品，涉及量子計算機領域，尤其涉及離子阱技術領域。實現方案為：確定離子阱系統的哈密頓量，哈密頓量包括待調節的激光參數；調節激光參數的參數值，以使得預設損失函數的值滿足第一閾值范圍并且待實現的離子阱量子門的保真度滿足第二閾值范圍。該預設損失函數基于哈密頓量的至少一階展開項系數、以及至少一階展開項系數中的一個或多個展開項系數對第一參數的偏導數確定。第一參數包括哈密頓量中的激光失諧量參數和聲子模式頻率參數中的至少一個。

技術領域

本公開涉及量子計算機領域，尤其涉及離子阱技術領域，具體涉及一種離子阱量子門保真度優化方法、裝置、電子設備、計算機可讀存儲介質和計算機程序產品。

背景技術

近些年來，作為未來潛在的通用量子計算硬件平臺之一，離子阱量子計算設備發展迅速。在實驗模擬中，離子阱量子計算設備在量子門保真度和讀取保真度上，通常取得了較好的結果。但是，在真實的實驗環境中，由于實驗儀器與理想情況下存在偏差，從而導致通過離子阱所建立的物理模型與理想情況下存在差異。因此，如何在模型優化過程中克服真實實驗環境所帶來的噪聲影響，成為一個較為緊迫且意義重大的問題。

發明內容

本公開提供了一種離子阱量子門保真度優化方法、裝置、電子設備、計算機可讀存儲介質和計算機程序產品。

根據本公開的一方面，提供了一種離子阱量子門保真度優化方法，包括：確定離子阱系統的哈密頓量，其中所述哈密頓量包括待調節的激光參數；調節所述激光參數的參數值，以使得預設損失函數的值滿足第一閾值范圍并且待實現的離子阱量子門的保真度滿足第二閾值范圍，其中，所述預設損失函數基于所述哈密頓量的至少一階展開項系數、以及所述至少一階展開項系數中的一個或多個展開項系數對第一參數的偏導數確定，其中，所述第一參數包括所述哈密頓量中的激光失諧量參數和聲子模式頻率參數中的至少一個。

根據本公開的另一方面，提供了一種離子阱量子門保真度優化裝置，包括：第一確定單元，配置為確定離子阱系統的哈密頓量，其中所述哈密頓量包括待調節的激光參數；第一調節單元，配置為調節所述激光參數的參數值，以使得預設損失函數的值滿足第一閾值范圍并且待實現的離子阱量子門的保真度滿足第二閾值范圍，其中，所述預設損失函數基于所述哈密頓量的至少一階展開項系數、以及所述至少一階展開項系數中的一個或多個展開項系數對第一參數的偏導數確定，其中，所述第一參數包括所述哈密頓量中的激光失諧量參數和聲子模式頻率參數中的至少一個。

根據本公開的另一方面，提供了一種電子設備，包括：至少一個處理器；以及與至少一個處理器通信連接的存儲器；存儲器存儲有可被至少一個處理器執行的指令，該指令被至少一個處理器執行，以使至少一個處理器能夠執行本公開所述的方法。

根據本公開的另一方面，提供了一種存儲有計算機指令的非瞬時計算機可讀存儲介質，該計算機指令用于使計算機執行本公開所述的方法。

根據本公開的另一方面，提供了一種計算機程序產品，包括計算機程序，該計算機程序在被處理器執行時實現本公開所述的方法。

根據本公開的一個或多個實施例，通過在損失函數中引入與環境干擾和實驗儀器誤差所帶來的擾動影響，即哈密頓量至少一階展開項系數對第一參數的偏導數，從而在最小化損失函數的過程中將環境干擾和實驗儀器的誤差影響降低到最小，從而提高了離子阱量子門的保真度。

應當理解，本部分所描述的內容并非旨在標識本公開的實施例的關鍵或重要特征，也不用于限制本公開的范圍。本公開的其它特征將通過以下的說明書而變得容易理解。

附圖說明

附圖示例性地示出了實施例并且構成說明書的一部分，與說明書的文字描述一起用于講解實施例的示例性實施方式。所示出的實施例僅出于例示的目的，并不限制權利要求的范圍。在所有附圖中，相同的附圖標記指代類似但不一定相同的要素。