[发明专利]量子电路的有效量子适应性执行方法

说明书

公开了可以促进基于先前的量子电路和中间结果的量子适应性执行方法的系统和方法。这可以为特定的后端和先前的量子电路相关体生成优化的适应性编译方法，并且由作业调度器重定向到正确的量子后端。一些量子电路可以基于先前电路产生的中间结果而依赖于其他量子电路。系统可以基于电路的依赖性并且通过先前量子电路所生成的结果来管理电路的优化。这样，系统可以得到量子电路的最优结果，并将该最优结果注入编译单元，以生成适应性编译结果。所得的后处理单元是负责应用该逻辑并管理数据的输入/输出以在编译器单元和作业调度器中推送的单元。

技术领域

本公开涉及基于量子电路依赖性和由先前的量子电路生成的中间结果的量子适应性执行方法。针对特定的后端量子电路和先前的相关量子电路采用优化的适应性编译方法，并且因此由作业调度器将电路重定向到运行量子电路的量子后端。

背景技术

量子编程是组装被称为量子程序的指令序列的过程。量子程序也被称为能够在量子计算机上运行的作业。量子程序可以具有量子电路的集合。作业中的量子电路可以具有依赖性，并且先前的量子电路的结果可以用于运行下一量子电路。当执行量子电路时，由量子计算机产生结果；这些量子电路结果中的一些量子电路结果依赖于由先前的量子电路产生的中间结果。许多常规的量子电路优化技术集中于增强量子电路以提供最佳结果，由此用户可以在一个量子计算机中仅运行一个量子程序。以串行方式发送所有作业(电路列表)并按顺序执行相应作业的常规技术可能导致错误或噪声(例如，由环境电缆、其他硬件等产生的)传播到待执行的后续电路，从而导致不期望的量子程序执行。

发明内容

以下呈现概述以提供对本发明的一个或多个实施例的基本理解。本概述不旨在识别关键或重要的元素，描绘特定实施例的范围或权利要求的范围。其唯一的目的是以简化的形式呈现概念，作为稍后呈现的具体实施方式的序言。在此描述的一个或多个实施例中，系统、计算机实现的方法、装置和/或计算机程序产品促进基于先前的量子电路及其中间结果的量子适应性执行方法的生成。

根据实施例，系统包括处理器，其可操作地耦合到存储器，该处理器执行以下计算机可执行组件：接收用于执行量子任务的量子程序的接收组件，其中量子程序包括第一程序和第二程序；编译第一程序的适应性编译组件；执行所编译的第一程序的执行组件；接收基于执行所编译的第一程序的输出的第二接收组件；基于从执行第一程序所接收的输出来编译第二程序的第二适应性编译组件；以及执行所编译的第二程序的第二执行组件。

在可选的方面中，确定组件采用一个或多个电路输出，该一个或多个电路输出被应用于一个或多个电路输入。

在可选的方面中，基于先前生成的来自第一程序的一个或多个输出来定义第一程序。

在又一可选方面，基于先前接收的来自第二程序的一个或多个输出来定义第二程序。

根据实施例，计算机实现的方法包括：使用可操作性地耦合到存储器的处理器执行计算机可执行组件以执行以下动作：使用处理器接收用于执行量子任务的量子程序，其中，量子程序包括第一程序和第二程序。适应性编译组件编译第一程序，并且执行组件执行所编译的第一程序。第二接收组件基于执行所编译的第一程序来接收输出。第二适应性编译组件基于从执行第一程序接收的输出来编译第二程序。然后，第二执行组件执行所编译的第二程序。

在可选的方面中，计算机实现的方法还包括由系统确定一个或多个电路输出，该一个或多个电路输出被应用于一个或多个电路输入。

在另一个可选的方面，计算机实现的方法还包括由系统采用基于先前生成的来自第一程序的一个或多个输出而定义的第一程序。

在又一可选方面中，计算机实现的方法还包括由系统采用基于先前接收的来自第二程序的一个或多个输出而定义的第二程序。