[发明专利]基于量子芯片耦合拓扑结构的量子线路编译方法及装置

权利要求书

1.一种基于量子芯片耦合拓扑结构的量子线路编译方法，其特征在于，包括：

确定量子芯片中各物理比特对应的耦合拓扑结构；

根据所述耦合拓扑结构，遍历量子线路待执行的所有门操作，确定需要对耦合拓扑结构进行调整的门操作，作为待调整门操作；

根据所述待调整门操作，通过SWAP门操作对所述耦合拓扑结构进行调整；

通过SWAP门操作，对调整后的耦合拓扑结构进行恢复，完成量子线路的编译。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述耦合拓扑结构，遍历量子线路待执行的所有门操作，确定需要对耦合拓扑结构进行调整的门操作，作为待调整门操作，包括：

针对量子线路待执行的所有门操作，根据所述耦合拓扑结构，确定该门操作对应的量子比特是否存在耦合关系；

确定不存在耦合关系的量子比特对应的门操作为待调整门操作。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述待调整门操作，通过SWAP门操作对所述耦合拓扑结构进行调整，包括：

根据所述待调整门操作对应的量子比特，确定对耦合拓扑结构进行调整时对应的若干SWAP门操作；

通过所述若干SWAP门操作，对耦合拓扑结构中的各量子比特进行调整，建立所述待调整门操作对应的量子比特之间的耦合关系。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述待调整门操作对应的量子比特，确定对耦合拓扑结构进行调整时对应的若干SWAP门操作，包括：

确定所述待调整门操作对应的两个量子比特；

根据耦合拓扑结构中所述两个量子比特之间的距离，确定对耦合拓扑结构进行调整时对应的若干SWAP门操作。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据耦合拓扑结构中所述两个量子比特之间的距离，确定对耦合拓扑结构进行调整时对应的若干SWAP门操作，包括：

根据耦合拓扑结构中所述两个量子比特之间的距离，确定对耦合拓扑结构进行调整时所需的SWAP门操作的数量，以及各SWAP门操作之间的执行顺序。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述距离与所需的SWAP门操作的数量成正相关关系。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述各SWAP门操作用于逐步缩小待调整门操作对应的两个量子比特之间的距离。

8.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，通过所述若干SWAP门操作，对耦合拓扑结构中的各量子比特进行调整，建立所述待调整门操作对应的量子比特之间的耦合关系，包括：

通过每次SWAP门操作，对相应的两个量子比特的顺序进行交换，直至所述待调整门操作对应的两个量子比特之间存在耦合关系。

9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，通过SWAP门操作，对调整后的耦合拓扑结构进行恢复，包括：

根据所述所需的SWAP门操作的数量，按照所述各SWAP门操作之间的执行顺序的反顺序，对调整后的耦合拓扑结构进行恢复。

10.一种基于量子芯片耦合拓扑结构的量子线路编译装置，其特征在于，包括：

确定模块，确定量子芯片中各物理比特对应的耦合拓扑结构；

遍历模块，根据所述耦合拓扑结构，遍历量子线路待执行的所有门操作，确定需要对耦合拓扑结构进行调整的门操作，作为待调整门操作；

调整模块，根据所述待调整门操作，通过SWAP门操作对所述耦合拓扑结构进行调整；

恢复模块，通过SWAP门操作，对调整后的耦合拓扑结构进行恢复，完成量子线路的编译。