[发明专利]一种线性函数对应的量子线路的构建方法及装置

说明书

本发明公开了一种线性函数对应的量子线路的构建方法及装置，方法包括：将目标线性函数的自变量制备到第一量子比特上；获取用于输出目标线性函数的第二量子比特，添加作用于第二量子比特的含参量子逻辑门，并通过第一量子比特控制含参量子逻辑门；根据目标线性函数，确定含参量子逻辑门的参数值，得到目标线性函数对应的量子线路。利用本发明实施例，能够实现线性函数在量子计算领域中的表示，并填补相关技术的空白。

技术领域

本发明属于量子计算技术领域，特别是一种线性函数对应的量子线路的构建方法及装置。

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。当某个装置处理和计算的是量子信息，运行的是量子算法时，它就是量子计算机。量子计算机因其具有相对普通计算机更高效的处理数学问题的能力，例如，能将破解RSA密钥的时间从数百年加速到数小时，故成为一种正在研究中的关键技术。

目前，经典领域的线性函数在各种场景中应用广泛，但量子计算中关于线性函数的实现还是一个亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种线性函数对应的量子线路的构建方法及装置，以解决在量子计算中实现线性函数的技术问题。

本申请的一个实施例提供了一种线性函数对应的量子线路的构建方法，所述方法包括：

将目标线性函数的自变量制备到第一量子比特上；

获取用于输出所述目标线性函数的第二量子比特，添加作用于所述第二量子比特的含参量子逻辑门，并通过所述第一量子比特控制所述含参量子逻辑门；

根据所述目标线性函数，确定所述含参量子逻辑门的参数值，得到所述目标线性函数对应的量子线路。

可选的，所述将目标线性函数的自变量制备到第一量子比特上，包括：

针对目标线性函数的自变量的概率分布，从所述概率分布中获取2^N个采样点，将所述2^N个采样点对应的自变量值以及概率制备至N个第一量子比特上。

可选的，所述添加作用于所述第二量子比特的含参量子逻辑门，并通过所述第一量子比特控制所述含参量子逻辑门，包括：

添加所述目标线性函数的截距对应的第一含参量子逻辑门，所述第一含参量子逻辑门作用于所述第二量子比特；

分别添加所述目标线性函数的斜率对应的第二含参量子逻辑门，其中，一第一量子比特对应一第二含参量子逻辑门，所述第二含参量子逻辑门作用于所述第二量子比特且受对应的第一量子比特控制。

可选的，所述根据所述目标线性函数，确定所述含参量子逻辑门的参数值，包括：

根据所述目标线性函数的截距，确定所述第一含参量子逻辑门的参数值；

根据所述目标线性函数的斜率，确定所述第二含参量子逻辑门的参数值。

可选的，所述含参量子逻辑门为RY门。

本申请的又一实施例提供了一种线性函数对应的量子线路的构建装置，所述装置包括：

制备模块，用于将目标线性函数的自变量制备到第一量子比特上；

添加模块，用于获取用于输出所述目标线性函数的第二量子比特，添加作用于所述第二量子比特的含参量子逻辑门，并通过所述第一量子比特控制所述含参量子逻辑门；

确定模块，用于根据所述目标线性函数，确定所述含参量子逻辑门的参数值，得到所述目标线性函数对应的量子线路。

本申请的又一实施例提供了一种存储介质，所述存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行上述任一项中所述的方法。