[发明专利]量子比特的校准方法及装置、量子计算机

说明书

本发明公开了一种量子比特的校准方法及装置、量子计算机，利用机器学习建立的模型对发生信号异常的量子比特的输出信号进行实时有效的识别，具体为建立当前信号异常与各项参数间的关联度，并按照关联度的大小依次对所述量子比特进行对应参数的校准操作，直至量子比特的性能恢复正常。基于这种方案，可以及时有效地分辨出量子比特具体哪个参数发生了信号异常，并针对性地进行自动校准，在一定程度上提高了量子计算任务的执行效率以及量子芯片的性能。

技术领域

本发明涉及量子计算领域，尤其是涉及一种量子比特的校准方法及装置、量子计算机。

背景技术

量子计算机是一类遵循量子力学规律进行高速数学和逻辑运算、存储及处理量子信息的物理装置。量子计算机的特点主要有运行速度较快、处置信息能力较强、应用范围较广等。与一般计算机比较起来，信息处理量愈多，对于量子计算机实施运算也就愈加有利，也就更能确保运算具备精准性。

量子芯片之于量子计算机就相当于CPU之于传统计算机，量子芯片是量子计算机的核心部件。随着量子计算相关技术的不断研究推进，量子芯片上的量子比特位数也在逐年增加，可以预见的是，后续会出现更大规模的量子芯片，届时量子芯片中的量子比特位数将会更多，量子计算机中也会搭载更大规模的量子芯片。随着量子芯片中量子比特位数的增加，在使用过程中必然会面临一些量子比特出现参数漂移的问题，此时就需要对这些量子比特进行相应的校准操作。

通常量子芯片在从研发到上线使用过程中，需要经过多次前期测试阶段，直到该量子芯片的性能参数符合上线要求时，才能上线使用。在前期测试阶段中，可以按照一套测试流程对量子芯片中的所有量子比特进行详细的测试和校准，因此，在这个前期测试阶段可以及时获取到具体哪些参数发生漂移。在上线使用后，例如，某个量子芯片在执行量子计算任务时，该量子芯片中的某个量子比特的性能出现异常情况，我们是无法及时获取到具体哪个参数发生漂移。现有技术中针对这个问题，通常是利用工作人员根据过往经验依据量子比特的输出信号进行判断，这种方案效率较低，极大地影响了量子计算任务的执行效率。

因此，如何在量子比特的性能异常时，及时获取到具体参数漂移情况并进行校准成为本领域亟待解决的技术问题。

需要说明的是，公开于本申请背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本申请一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种量子比特的校准方法及装置、量子计算机，用于解决现有技术中在量子比特的性能异常时，无法及时获取到具体参数漂移情况并进行校准的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提出一种量子比特的校准方法，包括以下步骤：

基于量子比特的输出信号，分析所述输出信号的信号异常的类型；

使用模型对所述输出信号对应的信号异常进行分析，获取当前信号异常与所述量子比特的各项参数的关联度，其中，所述模型为使用多组数据通过机器学习训练得到的，所述多组数据中的每组数据均包括用于训练的量子比特的输出信号以及表示信号异常与参数的关联度的标签；

按照所述关联度从大到小的顺序依次对所述量子比特进行对应参数的校准操作，在每次完成所述校准操作时，均判断所述量子比特的输出信号是否发生信号异常；

若是，则返回执行基于量子比特的输出信号，分析所述输出信号的信号异常的类型；

若否，则校准完成。

可选地，当在对一参数执行所述校准操作后，判断出所述量子比特的输出信号为发生信号异常，则将该参数标记为已排查参数。

可选地，所述按照所述关联度从大到小的顺序依次对所述量子比特进行对应参数的校准操作，包括：获取除所述已排查参数外的参数中与当前信号异常的关联度最大的参数，并进行校准操作。