[发明专利]量子硬件的控制方法及装置

说明书

本申请公开了一种量子硬件的控制方法及装置，涉及量子计算领域。具体实现方案为：根据实验人员输入的量子硬件的工作参数和量子电路的电路参数，确定出目标脉冲序列，并将目标脉冲序列输出到量子硬件，使得量子硬件根据目标脉冲序列实现量子电路。因此，本实施例提供的量子硬件的控制方法，能够根据实验人员输入的工作参数和电路参数即可确定目标脉冲序列，从而代替实验人员依靠经验设计和实现控制量子硬件的脉冲，通过更加自动化的脉冲生成方式，提高了对量子硬件进行控制时的智能化程度。

技术领域

本申请实施例涉及量子技术中的量子计算技术领域，尤其涉及一种量子硬件的控制方法及装置。

背景技术

随着量子技术的不断发展与进步，人们可以借助量子硬件实现量子计算，其中，量子硬件是可用于遵循量子力学规律进行计算、存储以及处理量子信息的装置。其具体实现可以是量子计算机等。同时，量子硬件的性能得到了逐步提升，越来越多种类的量子硬件投入应用，使得量子硬件上能够实现的量子算法更加丰富。

现有技术中，量子电路是量子硬件实现量子计算时的基本单位，量子硬件能够根据量子电路的规定进行量子计算。而作为实验人员在使用量子硬件时，所需要进行的一个基本操作就是编写量子电路，并通过向量子硬件发送控制信号的方式，控制量子硬件实现量子电路。

采用现有技术，实验人员希望量子硬件实现量子电路时，还需要依赖于实验人员的经验对发送给量子硬件的脉冲进行排序与组合，导致了实验人员对量子硬件进行控制时的自动化程度、智能化程度较低。

发明内容

本申请提供了一种用于量子硬件的控制方法及装置，用于解决现有技术中对量子硬件进行控制时自动化程度、智能化程度较低的技术问题。

本申请第一方面提供了一种量子硬件的控制方法，能够根据实验人员输入的量子硬件的工作参数和量子电路的电路参数，确定出目标脉冲序列，并将目标脉冲序列输出到量子硬件，使得量子硬件根据目标脉冲序列实现量子电路。因此能够根据实验人员输入的工作参数和电路参数即可确定目标脉冲序列，从而代替实验人员依靠经验设计和实现控制量子硬件的脉冲，通过更加自动化的脉冲生成方式，提高了对量子硬件进行控制时的智能化程度。

在本申请第一方面一实施例中，作为执行主体的计算机获取工作参数和电路参数后，首先根据工作参数和电路参数生成初始脉冲序列。例如，当计算机获取了量子电路的电路参数，并获得用于实现量子电路的量子硬件的电路参数后，可以首先生成初始脉冲序列，然后再对脉冲序列进行相位以及时间上的调整(又可被称为调度)之后，生成最终的目标脉冲序列。并且当生成初始脉冲序列之后，计算机还需要对初始脉冲进行进一步的调整，所述调整至少包括了通过第一预设规则对初始脉冲的相位的调整以及通过第二预设规则对时间的调整，从而对整个初始脉冲序列进行全局时间规划以及脉冲序列调度之后，得到可实际输出的目标脉冲序列。

在本申请第一方面一实施例中，根据第一预设规则对初始脉冲序列进行调整得到中间脉冲序列具体包括：对于初始脉冲序列中相邻的第一脉冲(如图5所示的脉冲X，脉冲开始时间点记为t_A)和第二脉冲(如图5所示的脉冲H，脉冲开始时间点记为t_B)，通过调整所述第一脉冲的缓冲时间长度t^A_buffer和所述第二脉冲的缓冲时间长度t^B_buffer，得到中间脉冲序列，其中，在中间脉冲序列中所述第一脉冲的开始时间t_A和所述第二脉冲的开始时间t_B满足

其中，n为任意整数值，ω_d为驱动频率，t^A_g为第一脉冲对应的量子门的执行时长，也就是第一脉冲的持续时长。随后可以通过选取调整n的取值，使得t^B_buffer≈t_b，从而使得本申请使用第一预设规则在设定脉冲开始时间时，通过计算脉冲时间轴左侧时长来调整缓冲时长，以达到特定脉冲通道的相位要求。