[發(fā)明專利]量子設(shè)備酉變換程度確定方法及裝置、電子設(shè)備和介質(zhì)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310348202.4
• 申請(qǐng)日: 2023-04-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN116362341A
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-06-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王琨
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京百度網(wǎng)訊科技有限公司
• 主分類號(hào): G06N10/20
• 分類號(hào): G06N10/20;G06F18/22
• 代理公司: 北京市漢坤律師事務(wù)所 11602
• 代理人: 姜浩然;吳麗麗

1.一種量子設(shè)備酉變換程度確定方法，包括：

執(zhí)行以下操作共N次，其中N為正整數(shù)；

在預(yù)設(shè)的單比特量子門集合中隨機(jī)有放回地采樣2n個(gè)單比特量子門，其中n為所述量子設(shè)備的相應(yīng)量子操作對(duì)應(yīng)的量子比特?cái)?shù)，n為正整數(shù)；

執(zhí)行以下操作共M次，其中M為正整數(shù)；

在預(yù)設(shè)的n比特標(biāo)準(zhǔn)基態(tài)集合中隨機(jī)采樣一個(gè)基態(tài)，以作為第一量子態(tài)；

將所述2n個(gè)單比特量子門中的前n個(gè)量子門各自對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)置操作依次作用到所述第一量子態(tài)的每個(gè)量子比特上，以獲得第二量子態(tài)；

通過(guò)對(duì)所述第二量子態(tài)執(zhí)行所述量子操作，獲得第三量子態(tài)；

將所述2n個(gè)單比特量子門中的后n個(gè)量子門依次作用到所述第三量子態(tài)的每個(gè)量子比特上，以獲得第四量子態(tài)；以及

對(duì)所述第四量子態(tài)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)基測(cè)量，以獲得第一字符串，其中，所述第一量子態(tài)對(duì)應(yīng)的字符串和所述第一字符串形成字符串組合；基于所述M次操作后所獲得的所有字符串組合，確定每個(gè)相同字符串組合所出現(xiàn)的概率分布；以及

基于N次操作后所獲得的所述概率分布、各個(gè)第一量子態(tài)所對(duì)應(yīng)字符串之間的相似度以及各個(gè)第一字符串之間的相似度，確定所述量子設(shè)備的所述量子操作所對(duì)應(yīng)的酉變換程度。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，基于N次操作后所獲得的所述概率分布、各個(gè)第一量子態(tài)所對(duì)應(yīng)字符串之間的相似度以及各個(gè)第一字符串之間的相似度，確定所述量子設(shè)備的所述量子操作所對(duì)應(yīng)的酉變換程度包括：

對(duì)于所述M次操作后所獲得所述的所有字符串組合中的每一個(gè)字符串組合，確定該字符串組合對(duì)應(yīng)的概率分布與所述所有字符串組合中的每一個(gè)字符串組合的概率分布的乘積；以及

基于N次操作后所確定的所述概率分布的乘積、各個(gè)第一量子態(tài)所對(duì)應(yīng)字符串之間的相似度以及各個(gè)第一字符串之間的相似度，確定所述量子設(shè)備的所述量子操作所對(duì)應(yīng)的酉變換程度。

3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述單比特量子門集合中的單比特量子門滿足unitary?2-design性質(zhì)。

4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，各個(gè)第一量子態(tài)所對(duì)應(yīng)字符串之間的相似度以及所述各個(gè)第一字符串之間的相似度包括漢明距離。

5.一種量子設(shè)備酉變換程度確定裝置，包括：

操作單元，配置為執(zhí)行以下操作共N次，其中N為正整數(shù)；

在預(yù)設(shè)的單比特量子門集合中隨機(jī)有放回地采樣2n個(gè)單比特量子門，其中n為所述量子設(shè)備的相應(yīng)量子操作對(duì)應(yīng)的量子比特?cái)?shù)，n為正整數(shù)；

執(zhí)行以下操作共M次，其中M為正整數(shù)；

在預(yù)設(shè)的n比特標(biāo)準(zhǔn)基態(tài)集合中隨機(jī)采樣一個(gè)基態(tài)，以作為第一量子態(tài)；

將所述2n個(gè)單比特量子門中的前n個(gè)量子門各自對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)置操作依次作用到所述第一量子態(tài)的每個(gè)量子比特上，以獲得第二量子態(tài)；

通過(guò)對(duì)所述第二量子態(tài)執(zhí)行所述量子操作，獲得第三量子態(tài)；

將所述2n個(gè)單比特量子門中的后n個(gè)量子門依次作用到所述第三量子態(tài)的每個(gè)量子比特上，以獲得第四量子態(tài)；以及

對(duì)所述第四量子態(tài)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)基測(cè)量，以獲得第一字符串，其中，所述第一量子態(tài)所對(duì)應(yīng)的字符串和所述第一字符串形成字符串組合；

基于所述M次操作后所獲得的所有字符串組合，確定每個(gè)相同字符串組合所出現(xiàn)的概率分布；以及

確定單元，配置為基于N次操作后所獲得的所述概率分布、各個(gè)第一量子態(tài)所對(duì)應(yīng)字符串之間的相似度以及各個(gè)第一字符串之間的相似度，確定所述量子設(shè)備的所述量子操作所對(duì)應(yīng)的酉變換程度。

6.如權(quán)利要求5所述的裝置，其中，所述確定單元包括：

第一確定子單元，配置為對(duì)于所述M次操作后所獲得所述的所有字符串組合中的每一個(gè)字符串組合，確定該字符串組合對(duì)應(yīng)的概率分布與所述所有字符串組合中的每一個(gè)字符串組合的概率分布的乘積；以及

第二確定子單元，配置為基于N次操作后所確定的所述概率分布的乘積、各個(gè)第一量子態(tài)所對(duì)應(yīng)字符串之間的相似度以及各個(gè)第一字符串之間的相似度，確定所述量子設(shè)備的所述量子操作所對(duì)應(yīng)的酉變換程度。