[發明專利]基于生命周期的路徑搜索判別、優化方法和裝置

有效

• 申請號: 202211068175.7
• 申請日: 2022-09-02
• 公開（公告）號: CN115130676B
• 公開（公告）日: 2023-01-24
• 發明（設計）人: 劉鑫;劉勇;陳垚鍵;宋佳偉;史新民;郭楚;付昊桓;李芳;孫川;陳華蓉
• 申請（專利權）人: 之江實驗室;國家超級計算無錫中心
• 主分類號: G06N10/60
• 分類號: G06N10/60;G06Q10/04
• 代理公司: 杭州浙科專利事務所(普通合伙) 33213
• 代理人: 孫孟輝;楊小凡

1.一種基于生命周期的路徑搜索優化方法，采用張量網絡收縮的方法模擬量子隨機電路，通過不同維度的張量表示各個量子比特和量子門，將量子隨機電路轉化為張量網絡，張量網絡中的一個節點代表一個張量，與節點連接的邊表示張量的索引，連接不同節點的邊表示對應張量的共有索引，將共有索引收縮掉對應量子比特與量子門之間的作用、量子門之間的融合，作為張量之間的收縮，將張量網絡中的張量按維度大小分為主莖張量和分枝張量，采用分枝張量交換和融合的方式，得到主莖張量結構和配套的收縮路徑優化，完成最終張量網絡收縮，張量的維度對應量子門的操作比特數，根據最終張量網絡收縮，進行對應量子比特與量子門之間的作用、量子門之間的融合，其特征在于，收縮路徑優化包括如下步驟：

步驟S1：讀取張量網絡收縮路徑；

步驟S2：遍歷路徑，根據相鄰兩個分枝張量的維度，以及對應主莖張量維度與相鄰兩個分枝張量的公共維度，判別是否進行分枝張量交換；根據相鄰兩個分枝張量的維度，對應主莖張量分別與相鄰兩個分枝張量的公共維度，以及相鄰兩個分枝張量之間的公共維度，判別是否進行分枝張量融合；

主莖張量維度為m，相鄰兩個分枝張量維度分別為、，m維主莖張量與維分枝張量的公共維度有個，m維主莖張量與維分枝張量的公共維度有個，維分枝張量和維分枝張量的公共維度有n個，判別過程包括如下步驟：

步驟S2.1：遍歷路徑，當且時，進行分枝張量交換；

步驟S2.2：遍歷路徑，當時，進行分枝張量融合；

步驟S2.3：重復步驟S2.1至步驟S2.2；

步驟S3：根據判別結果進行張量網絡收縮路徑調優；

步驟S4：輸出調優后的張量網絡收縮路徑，通過調優后的張量網絡收縮路徑，使對應的量子隨機電路獲得較低的計算和內存復雜度。

2.根據權利要求1所述的一種基于生命周期的路徑搜索優化方法，其特征在于：所述為先收縮的分枝張量的維度，所述為后收縮的分枝張量的維度。

3.根據權利要求1所述的一種基于生命周期的路徑搜索優化方法，其特征在于：若 時，則能夠取等。

4.一種基于生命周期的路徑搜索判別方法，采用張量網絡收縮的方法模擬量子隨機電路，構建不同維度的張量與各個量子比特和量子門的關系，將量子隨機電路轉化為張量網絡，張量網絡中的一個節點代表一個張量，與節點連接的邊表示張量的索引，連接不同節點的邊表示對應張量的共有索引，將共有索引收縮掉對應量子比特與量子門之間的作用、量子門之間的融合，作為張量之間的收縮，將張量網絡中的張量按維度大小分為主莖張量和分枝張量，基于分枝張量交換和融合進行張量網絡收縮路徑的判別，其特征在于，判別方法包括：

獲取并遍歷張量網絡收縮路徑，

根據相鄰兩個分枝張量的維度，以及對應主莖張量維度與相鄰兩個分枝張量的公共維度，判別是否進行分枝張量交換；根據相鄰兩個分枝張量的維度，對應主莖張量分別與相鄰兩個分枝張量的公共維度，以及相鄰兩個分枝張量之間的公共維度，判別是否進行分枝張量融合；所述主莖張量的維度為m，相鄰兩個分枝張量維度分別為、，m維主莖張量與維分枝張量的公共維度有個，m維主莖張量與維分枝張量的公共維度有個，維分枝張量和維分枝張量的公共維度有n個，遍歷路徑，當且時，進行分枝張量交換；遍歷路徑，當時，進行分枝張量融合；

輸出判別結果，用于張量網絡收縮路徑的調優，以獲得對應的量子隨機電路獲得較低的計算和內存復雜度。

5.一種基于權利要求4所述的一種基于生命周期的路徑搜索判別方法的優化方法，其特征在于：所述為先收縮的分枝張量維度，所述為后收縮的分枝張量的維度。

6.一種基于權利要求4所述的一種基于生命周期的路徑搜索判別方法的優化方法，其特征在于：若 時，則能夠取等。