[发明专利]含噪声的量子计算仿真方法、装置、设备及介质

说明书

本申请公开了一种含噪声的量子计算仿真方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质，该方法包括：获取密度矩阵形式的待仿真张量网络；在待仿真张量网络中加入密度矩阵形式的噪声张量，得到含噪声张量网络；对含噪声张量网络进行张量缩并，得到仿真结果；该方法通过密度矩阵形式的张量网络和噪声张量，能够对量子态进行准确描述，进而得到准确地反正结果，由于无需利用蒙特卡洛等方式，因此降低了时间算法复杂度。

技术领域

本申请涉及量子计算技术领域，特别涉及一种含噪声的量子计算仿真方法、含噪声的量子计算仿真装置、电子设备及计算机可读存储介质。

背景技术

量子纠错是实现通用容错量子计算的必经之路，目前诞生了经典线性纠错码、CSS纠错码、稳定子纠错码等纠错编码。噪声通常来源于量子计算机在运行时与环境产生的耦合，噪声能够影响量子计算的过程，与实际的计算结果产生偏差。实际上，考虑到噪声的影响，量子态不再是纯态，而变成混合态。当前，为了节省空间，通常采用态矢量的方法表征噪声，例如可以借助蒙特卡洛的方法来实现。然而该方法会增加时间算法复杂度，同时仿真精度较低。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的在于提供一种含噪声的量子计算仿真方法、含噪声的量子计算仿真装置、电子设备及计算机可读存储介质，提高了仿真精度。

为解决上述技术问题，本申请提供了一种含噪声的量子计算仿真方法，包括：

获取密度矩阵形式的待仿真张量网络；所述待仿真张量网络基于待仿真量子线路得到，所述待仿真量子线路被设计用于执行指定的计算任务；

在所述待仿真张量网络中加入密度矩阵形式的噪声张量，得到含噪声张量网络；

对所述含噪声张量网络进行张量缩并，得到仿真结果。

可选地，所述在所述待仿真张量网络中加入密度矩阵形式的噪声张量，得到含噪声张量网络，包括：

获取噪声引入方式信息；

基于所述噪声引入方式信息，将所述噪声张量加入所述待仿真张量网络，得到含噪声张量网络。

可选地，所述噪声引入方式信息包括噪声位置信息；

所述基于所述噪声引入方式信息，将所述噪声张量加入所述待仿真张量网络，得到含噪声张量网络，包括：

基于所述噪声位置信息，在所述待仿真张量网络中确定噪声插入位置；

将所述噪声张量插入所述噪声插入位置，得到所述含噪声张量网络。

可选地，所述噪声引入方式信息包括噪声类型信息；

所述基于所述噪声引入方式信息，将所述噪声张量加入所述待仿真张量网络，得到含噪声张量网络，包括：

基于所述噪声类型信息确定所述噪声张量；

将所述噪声张量插入所述待仿真张量网络，得到所述含噪声张量网络。

可选地，所述噪声引入方式信息包括噪声形式信息；

所述基于所述噪声引入方式信息，将所述噪声张量加入所述待仿真张量网络，得到含噪声张量网络，包括：

基于所述噪声形式信息，确定单量子门形式或双量子门形式的噪声张量；

将所述噪声张量插入所述待仿真张量网络，得到所述含噪声张量网络。

可选地，所述获取密度矩阵形式的待仿真张量网络，包括：

获取待仿真量子线路；

将所述待仿真量子线路的各个节点转换为密度矩阵形式的张量，得到所述待仿真张量网络。

可选地，所述节点包括输入态、单量子比特操作、双量子比特操作、测量算符中的至少一个；