[发明专利]量子数据加载器

权利要求书

1.一种量子电路，用于在将表示经典数据的n维矢量编码为针对n个量子位的量子态中使用，所述量子电路包括：

n个量子位；

第一层，所述第一层包括被应用于所述量子位中的一个量子位的X门；以及

多个后续层，所述多个后续层根据二叉树模式将BS门应用于所述量子位，其中每个BS门是单个参数化2量子位门，并且后续层的数目不大于上限(log₂(n))。

2.根据权利要求1所述的量子电路，其中n是2的幂。

3.根据权利要求1所述的量子电路，其中所述二叉树模式的根节点是所述X门被应用于的所述量子位。

4.根据权利要求1所述的量子电路，其中所述量子电路中的量子位的总数目不大于n。

5.根据权利要求1所述的量子电路，其中所述量子电路中的BS门的总数目不大于n-1。

6.根据权利要求1所述的量子电路，其中所述多个后续层的所述数目是n的对数。

7.根据权利要求1所述的量子电路，其中每个BS门具有以下形式：

BS(θ_j)＝[[1,0,0,0],[0,cos(θ_j),sin(θ_j),0],[0,-sin(θ_j),cos(θ_j),0],[0,

0,0,1]]。

8.根据权利要求7所述的量子电路，其中n是2的幂，所述n维矢量具有形式(x₁,x₂,…,x_n)，并且针对j从1至n/2-1

并且

如果x_2j为正，则并且

如果x_2j为负，则

其中参数r的定义为针对j从1至n/2-1

并且

9.根据权利要求1所述的量子电路，其中所述量子位是超导量子位。

10.根据权利要求1所述的量子电路，其中所述BS门被实现为可重新配置的分束器。

11.一种量子电路，用于在将表示经典数据的n维矢量编码为量子态中使用，所述量子电路包括：

第一组个量子位和第二组个量子位；

第一层，所述第一层包括被应用于所述第一组中的量子位的第一X门和被应用于所述第二组中的量子位的第二X门；

第一多个后续层，所述第一多个后续层根据二叉树模式将BS门应用于所述第一组量子位，其中每个BS门是单个参数化2量子位门；以及

第二多个后续层，所述第二多个后续层将受控BS门(c-BS门)应用于所述第一组和所述第二组中的量子位，其中每个c-BS门将BS门应用于所述第二组中的量子位，并且由所述第一组中的量子位控制，

其中层的数目不大于上限

12.根据权利要求11所述的量子电路，其中所述第二多个后续层包括组c-BS门，每组c-BS门根据二叉树模式将BS门应用于所述第二组量子位。

13.根据权利要求12所述的量子电路，其中相同组中的c-BS门由所述第一组中的相同量子位控制。

14.根据权利要求12所述的量子电路，其中每组c-BS门中的每个二叉树模式的根节点是所述第二组量子位中的、所述X门被应用于的所述量子位。

15.根据权利要求11所述的量子电路，其中所述二叉树模式的根节点是所述第一组中量子位中的、所述X门被应用于的所述量子位。