[发明专利]待运行量子线路确定方法、装置及量子计算机操作系统

说明书

本发明公开了一种待运行量子线路确定方法、装置及量子计算机操作系统，本发明首先确定N条待选择量子线路的N个第一保真度和N个第一深度，N个第一保真度、N个第一深度与N条待选择量子线路分别一一对应，第一保真度用于表征量子线路经电子设备运行结果的好坏，第一深度用于表征量子线路的深度，N为大于1的整数；然后基于N个第一保真度和/或N个第一深度从N条待选择量子线路中确定目标量子线路，以及将目标量子线路确定为待运行量子线路。由此，本发明可在存在多条待选择量子线路时，基于量子线路的保真度和深度从中选择待运行量子线路。

技术领域

本发明属于量子计算技术领域，特别是涉及一种待运行量子线路确定方法、装置及量子计算机操作系统。

背景技术

物理量子芯片通常只能支持有限的量子逻辑门集合，而量子软件开发者在进行量子算法实现时，主要关注量子算法实现，未考虑物理量子芯片是否支持量子算法中的量子逻辑门。因此在实际运算时，需要将物理量子芯片不支持的量子逻辑门转化为支持的量子逻辑门。而量子逻辑门的转化可能存在多条路径，导致出现不止一条量子线路。如何从多条量子路线中选择一条量子线路去运行是一个需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种待运行量子线路确定方法、装置及量子计算机操作系统，旨在从多条待选择量子线路中确定一条量子线路去运行。

本发明的一个实施例提供了一种待运行量子线路确定方法，所述方法包括：

确定N条待选择量子线路的N个第一保真度和N个第一深度，所述N个第一保真度、所述N个第一深度与所述N条待选择量子线路分别一一对应，所述第一保真度用于表征量子线路经电子设备运行结果的好坏，所述第一深度用于表征量子线路的深度，所述N为大于1的整数；

基于所述N个第一保真度和/或所述N个第一深度从所述N条待选择量子线路中确定目标量子线路，以及将所述目标量子线路确定为待运行量子线路。

可选地，在所述基于所述N个第一保真度和/或所述N个第一深度从所述N条待选择量子线路中确定目标量子线路方面，包括：

若所述N个第一保真度中存在一个最大的第一保真度，则将所述一个最大的第一保真度对应的待选择量子线路确定为目标量子线路；

若所述N个第一保真度中存在多个最大的第一保真度，则确定所述多个最大的第一保真度对应的多个第一深度；将所述多个第一深度中最小的第一深度对应的待选择量子线路确定为目标量子线路。

可选地，在所述确定N条待选择量子线路的N个第一保真度方面，包括：

确定每条待选择量子线路包括的第一量子逻辑门，每个所述第一量子逻辑门对应一个第二保真度，所述待选择量子线路的数量为N；

基于每条所述待选择量子线路包括的所有第二保真度之积确定每条所述待选择量子线路的第一保真度，得到N个第一保真度。

可选地，所述第二保真度由输出末态的密度矩阵与目标量子态的密度矩阵确定，所述输出末态通过施加所述第一量子逻辑门对应的控制信号使电子设备的量子比特量子态发生演化得到，所述目标量子态为电子设备的量子比特的全部本征态其中之一。

可选地，所述第二保真度基于所述第一量子逻辑门的第三保真度和所述第一量子逻辑门作用的量子比特的第四保真度确定，所述第三保真度由所述第一量子逻辑门对应的控制信号以及所述控制信号经过传输线得到的输出信号确定，所述第四保真度由所述电子设备的物理结构确定。

可选地，在所述确定N条待选择量子线路的N个第一保真度和N个第一深度之前，所述方法还包括：

确定每条所述待选择量子线路中包括的第一量子逻辑门序列；