本申请实施例公开了用于估计量子门构建所需资源的方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质，涉及量子门构建、资源估计技术领域。该方法的一具体实施方式包括：利用预设的资源函数确定待构建的目标量子门的目标资源值；响应于该目标资源值不为0，获取资源量子门通过该资源函数确定出的基础资源值，其中，该资源函数具有张量乘积下可加的特性和在前后作用克利福德酉门时单调不增的特性；求取该目标资源值与该基础资源值的商，并将该商的上取整结果作为使用该资源量子门来构建该目标量子门的最小需求个数。区别于现有技术，该实施方式运算较为简单、运算量较小，且可适用于各种形式的量子门，不再仅限于对角形式的量子门，适用范围更广。用范围更广。用范围更广。
【技术实现步骤摘要】
用于估计量子门构建所需资源的方法及相关装置
[0001]本申请涉及量子
，具体涉及量子门构建、资源估计
，尤其涉及用于估计量子门构建所需资源的方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质。
技术介绍
[0002]量子电路合成是量子计算中非常重要且实用的方向，高效的量子电路设计方案将使得量子计算的实现更为高效，而其中最重要的技术问题之一就是估计实现一个量子门所需要的资源。
[0003]现有技术提供了仅适用于对角形式的量子门，并通过求取其等价量子态的名为RoM(Robustness of Magic)或名为稳定零化度的资源度量角度来进行合成所需资源量子门下界的估计。
技术实现思路
[0004]本申请实施例提出了一种用于估计量子门构建所需资源的方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质。
[0005]第一方面，本申请实施例提出了一种用于估计量子门构建所需资源的方法，包括：利用预设的资源函数确定待构建的目标量子门的目标资源值；响应于目标资源值不为0，获取资源量子门通过资源函数确定出的基础资源值；其中，资源函数具有张量乘积下可加的特性和在前后作用克利福德酉门时单调不增的特性；求取目标资源值与基础资源值的商，并将商的上取整结果作为使用资源量子门来构建目标量子门的最小需求个数。
[0006]第二方面，本申请实施例提出了一种用于估计量子门构建所需资源的装置，包括：目标资源值确定单元，被配置成利用预设的资源函数确定待构建的目标量子门的目标资源值；基础资源值确定单元，被配置成响应于目标资源值不为0，获取资源量子门通过资源函数确定出的基础资源值；其中，资源函数具有张量乘积下可加的特性和在前后作用克利福德酉门时单调不增的特性；最小需求个数计算单元，被配置成求取目标资源值与基础资源值的商，并将商的上取整结果作为使用资源量子门来构建目标量子门的最小需求个数。
[0007]第三方面，本申请实施例提供了一种电子设备，该电子设备包括：至少一个处理器；以及与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，该指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器执行时能够实现如第一方面中任一实现方式描述的用于估计量子门构建所需资源的方法。
[0008]第四方面，本申请实施例提供了一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，该计算机指令用于使计算机执行时能够实现如第一方面中任一实现方式描述的用于估计量子门构建所需资源的方法。
[0009]本申请实施例提供的用于估计量子门构建所需资源的方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质，首先，利用预设的资源函数确定待构建的目标量子门的目标资源值；然后，响应于该目标资源值不为0，获取资源量子门通过该资源函数确定出的基础资源值，其
中，该资源函数具有张量乘积下可加的特性和在前后作用克利福德酉门时单调不增的特性；最后，求取该目标资源值与该基础资源值的商，并将该商的上取整结果作为使用该资源量子门来构建该目标量子门的最小需求个数。
[0010]区别于现有技术，本申请结合实际情况提出了一种新的资源度量函数，充分体现了张量乘积下可加的特性和在前后作用克利福德酉门时单调不增的特性，运算较为简单、运算量较小，且可适用于各种形式的量子门，不再仅限于对角形式的量子门，适用范围更广。
[0011]应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本公开的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
[0012]通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0013]图1是本申请可以应用于其中的示例性系统架构；
[0014]图2为本申请实施例提供的一种用于估计量子门构建所需资源的方法的流程图；
[0015]图3为本申请实施例提供的另一种用于估计量子门构建所需资源的方法的流程图；
[0016]图4为本申请实施例提供的一种验证构建出的量子门是否具备所有要求的功能特性的方法的流程示意图；
[0017]图5为控制相位门的结构示意图；
[0018]图6为本申请实施例提供的一种用于估计量子门构建所需资源的装置的结构框图；
[0019]图7为本申请实施例提供的一种适用于执用于估计量子门构建所需资源的方法的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
[0020]下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关专利技术，而非对该专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关专利技术相关的部分。
[0021]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
[0022]图1示出了可以应用本申请的用于估计量子门构建所需资源的方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质的实施例的示例性系统架构100。
[0023]如图1所示，系统架构100可以包括构建指令下发终端101、网络102和量子门构建服务器103。网络102用以在构建指令下发终端101和量子门构建服务器103之间提供通信链路的介质。网络102可以包括各种连接类型，例如有线、无线通信链路或者光纤电缆等等。
[0024]用户可以使用构建指令下发终端101经由网络104与量子门构建服务器103进行交互，以接收或发送消息等。构建指令下发终端101和量子门构建服务器103上可以安装有各种用于实现两者之间进行信息通讯的应用，例如量子门构建类应用、资源估计类应用、即时
通讯类应用等。
[0025]指令下发终端101和量子门构建服务器103可以是硬件，也可以是软件。当指令下发终端101为硬件时，可以是具有显示屏的各种电子设备，包括但不限于智能手机、平板电脑、膝上型便携计算机和台式计算机等等；当指令下发终端101为软件时，可以安装在上述所列举的电子设备中，其可以实现成多个软件或软件模块，也可以实现成单个软件或软件模块，在此不做具体限定。当量子门构建服务器103为硬件时，可以实现成多个服务器组成的分布式服务器集群，也可以实现成单个服务器；当量子门构建服务器103为软件时，可以实现成多个软件或软件模块，也可以实现成单个软件或软件模块，在此不做具体限定。
[0026]量子门构建服务器103通过内置的各种应用可以提供各种服务，以可以提供对指示的待构建的目标量子门需要多少个资源量子门构建进行资源估计服务的资源估计类应用为例，量子门构建服务器103在运行该资源估计类应用时可实现如下效果：首先，接收构建指令下发终端101通过网络102发来的待构建的目标量子门；然后，利用预设的资源函数确定待构建的目标量子门的目标资源值；接着，在判断出该目标资源值不为0时，获取资源量子门通过该资源函数确定出的基础资源值，其中，该资源函数具有张量乘积下可加的特性和在前后作用克利福德酉门时单调不增本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于估计量子门构建所需资源的方法，包括：利用预设的资源函数确定待构建的目标量子门的目标资源值；响应于所述目标资源值不为0，获取资源量子门通过所述资源函数确定出的基础资源值；其中，所述资源函数具有张量乘积下可加的特性和在前后作用克利福德酉门时单调不增的特性；求取所述目标资源值与所述基础资源值的商，并将所述商的上取整结果作为使用所述资源量子门来构建所述目标量子门的最小需求个数。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述资源函数包括下述公式表达形式：g(U)＝log2P(U)-2n；其中，U指代量子门，P(U)是量子门U的泡利函数中取值为非零的元素个数，n为量子门的量子比特数。3.根据权利要求1所述的方法，还包括：响应于所述目标资源值为0，确定可仅使用所述克里福德酉门来构建所述目标量子门。4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，还包括：根据所述最小需求个数生成备选数量集；其中，所述最小需求个数为所述备选数量集中的最小值；根据所述备选数量集指导使用相应数量的资源量子门和不限数量的克里福德酉门构建所述目标量子门。5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述根据所述备选数量集指导使用相应数量的资源量子门和不限数量的克里福德酉门构建所述目标量子门，包括：利用所述最小需求个数的资源量子门和不限数量的克里福德酉门构建得到待测量子门；响应于确定所述待测量子门不具备所有要求的功能特性，通过第一预设路径上报所述待测量子门构建异常的通知信息；响应于确定所述待测量子门具备所有要求的功能特性，将所述待测量子门作为所述目标量子门，并通过第二预设路径返回所述目标量子门构建成功的通知信息。6.根据权利要求5所述的方法，其中，当所述待测量子门不具备所有要求的功能特性时，还包括：使用数量高于所述最小需求个数的资源量子门和数量不限的克里福德酉门，构建得到新待测量子门；响应于所述新待测量子门具备所有要求的功能特性，通过第三路径上报所述最小需求个数错误的通知信息。7.一种用于估计量子门构建所需资源的装置，包括：目标资源值确定单元，被配置成利用预设的资源函数确定待构建的目标量子门的目标资源值；基础资源值确定单元，被配置成响应于所述目标资源值不为0，获取资源量子门通过所述资源函数确定出的基础资源值；其中，所述资源函数具有张量乘积下可加的特性和在前后作用克利福德酉门时单调不增的特性；最小需求个数计算单元，被配置...
【专利技术属性】
技术研发人员：王鑫，
申请(专利权)人：北京百度网讯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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