量子比特仿真模型的建立方法、装置以及可读存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种量子比特仿真模型的建立方法、装置以及可读存储介质，所述量子比特仿真模型的建立方法包括利用建立的第一研究区域，在第一研究区域内对一第一标准结构单元进行内部参数的修正，最终得到一个可在量子芯片的建模过程中直接调用的量子比特仿真模型。利用本申请提出的建立方法在计算资源有限的条件下，完成对大规模量子芯片的仿真模型的计算，节省了仿真时间，提高了仿真效率，在一定程度上加快了量子芯片研发的进度。度上加快了量子芯片研发的进度。度上加快了量子芯片研发的进度。

【技术实现步骤摘要】
量子比特仿真模型的建立方法、装置以及可读存储介质


[0001]本专利技术涉及量子计算领域，尤其是涉及一种量子比特仿真模型的建立方法、装置以及可读存储介质。

技术介绍

[0002]量子计算是量子力学与计算机科学相结合的一种通过遵循量子力学规律、调控量子信息单元来进行计算的新型计算方式。它以微观粒子构成的量子比特为基本单元，具有量子叠加、纠缠等特性。并且，通过量子态的受控演化，量子计算能够实现信息编码和计算存储，具有经典计算技术无法比拟的巨大信息携带量和超强并行计算处理能力。
[0003]量子计算的实现依赖于量子芯片，在量子芯片的设计过程中，必然伴随着对其进行仿真操作。在对一些量子比特数目较少的量子芯片进行仿真时，例如2qubit或6qubit的量子芯片，可以从整个芯片出发进行全面的仿真操作。但是，随着量子计算相关技术的不断研究推进，量子芯片上的量子比特位数也在逐年增加，可以预见的是，后续会出现更大规模的量子芯片，届时量子芯片中的量子比特位数将会更多。例如，对于一个100qubit、1k qubit或者更多量子比特数量的量子芯片，其整个电磁场的计算量巨大，无论是利用3D电磁场仿真软件，还是服务器配置，现有的计算资源都无法支持大规模量子芯片实现快速的仿真计算，按照传统的仿真方案需要占用大量的计算资源，消耗大量的仿真时间，导致仿真效率低，极大地影响了量子芯片的研发进度。
[0004]如何利用现有的有限计算资源实现大规模量子芯片仿真，成为本领域亟待解决的技术问题。
[0005]需要说明的是，公开于本申请
技术介绍
部分的信息仅仅旨在加深对本申请一般
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的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种量子比特仿真模型的建立方法、装置以及可读存储介质，用于解决现有技术中的仿真方案需要占用大量的计算资源，消耗大量的仿真时间，导致仿真效率低，极大地影响了量子芯片的研发进度的问题。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术提出一种量子比特仿真模型的建立方法，所述量子比特仿真模型用于量子芯片的仿真，所述建立方法包括以下步骤：
[0008]建立第一研究区域，其中，所述第一研究区域为用于容置若干个量子比特的仿真模型；
[0009]获取一个第一标准结构单元以及若干个第二标准结构单元，所述第一标准结构单元以及所述第二标准结构单元为内部参数可调整的单个量子比特的仿真模型，所述内部参数包括量子比特对应的等效电感和等效电容或分布电感和分布电容；
[0010]将所述第一标准结构单元以及所述第二标准结构单元设置在所述第一研究区域
内，并基于所述第二标准结构单元对所述第一标准结构单元进行若干次参数调整，所述参数调整为对所述内部参数进行调整；
[0011]基于所述若干次参数调整的结果，输出所述量子比特仿真模型，其中，所述量子比特仿真模型为所述第一标准结构单元经所述若干次参数调整后的模型。
[0012]可选地，所述第一研究区域的范围根据所述量子芯片的结构进行调整。
[0013]可选地，所述若干次参数调整包括若干次第一调整过程以及一次第二调整过程；
[0014]其中，在若干次所述第一调整过程中，所述第一研究区域未被填满，在所述第二调整过程中，所述第一研究区域被所述第一标准结构单元以及若干个所述第二标准结构单元填满。
[0015]可选地，所述第一调整过程包括：
[0016]对所述第一标准结构单元进行两体参数修正，并输出第一模型；其中，所述两体参数修正包括根据所述第一标准结构单元周围相邻的所述第二标准结构单元，单独对所述第一标准结构单元的影响进行所述内部参数的修正，所述第一模型为所述第一标准结构单元经所述两体参数修正后的仿真模型；
[0017]对所述第一模型进行三体参数修正，并输出所述第二模型；其中，所述三体参数修正包括根据所述第一模型周围相邻的所述第二标准结构单元中每两个相邻的所述第二标准结构单元间，共同对所述第一模型的影响进行所述内部参数的修正，所述第二模型为所述第一模型经所述三体参数修正后的仿真模型。
[0018]可选地，所述对所述第一标准结构单元进行两体参数修正，包括：
[0019]在所述第一标准结构单元周围的不同选定位置依次放置一个所述第二标准结构单元；
[0020]对所述第一标准结构单元依次进行所述两体参数修正。
[0021]可选地，在每次所述两体参数修正的过程中，设置在所述第一研究区域中的所述第二标准结构单元的数量为一个。
[0022]可选地，在所述两体参数修正过程中，每个所述第二标准结构单元在所述第一标准结构单元周围的放置位置根据所述第一研究区域的结构进行调整。
[0023]可选地，所述对所述第一模型进行三体参数修正，包括：
[0024]在所述第一模型周围的不同选定位置依次放置两个相邻的所述第二标准结构单元；
[0025]对所述第一模型依次进行所述三体参数修正。
[0026]可选地，在每次所述三体参数修正的过程中，设置在所述第一研究区域中的所述第二标准结构单元的数量为两个。
[0027]可选地，在所述三体参数修正过程中，每两个相邻的所述第二标准结构单元在所述第一模型周围的放置位置根据所述第一研究区域的结构进行调整。
[0028]可选地，所述第二调整过程包括：
[0029]利用所述第二模型以及若干个所述第二标准结构单元，将所述第一研究区域填满；
[0030]对所述第二模型的内部参数进行修正。
[0031]可选地，所述第二标准结构单元的数量根据所述第一研究区域的结构调整。
[0032]可选地，所述若干次参数调整还包括：
[0033]在所述第一标准结构单元周围的不同选定位置依次放置若干个所述第二标准结构单元，并对所述第一标准结构单元依次进行内部参数的调整。
[0034]基于同一专利技术构思，本专利技术还提出一种量子芯片的仿真方法，所述仿真方法包括以下步骤：
[0035]获取若干个量子比特仿真模型，所述量子比特仿真模型利用上述特征描述中任一项所述的量子比特仿真模型的建立方法建立；
[0036]利用若干个所述量子比特仿真模型以及若干个耦合器仿真模型建立所述量子芯片的仿真模型，其中，若干个所述量子比特仿真模型间通过所述耦合器仿真模型耦合连接。
[0037]基于同一专利技术构思，本专利技术还提出一种量子芯片的设计方法，所述设计方法包括以下步骤：
[0038]获取所述量子芯片的仿真模型，所述量子芯片的仿真模型利用所述的量子芯片的仿真方法建立；
[0039]对所述量子芯片的仿真模型进行仿真计算，并基于仿真结果设计量子芯片的结构。
[0040]基于同一专利技术构思，本专利技术还提出一种量子比特仿真模型的建立装置，所述量子比特仿真模型用于量子芯片的仿真，所述建立装置包括：
[0041]第一研究区域建立模块，其被配置为建立第一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种量子比特仿真模型的建立方法，其特征在于，所述量子比特仿真模型用于量子芯片的仿真，所述建立方法包括以下步骤：建立第一研究区域，其中，所述第一研究区域为用于容置若干个量子比特的仿真模型；获取一个第一标准结构单元以及若干个第二标准结构单元，所述第一标准结构单元以及所述第二标准结构单元为内部参数可调整的单个量子比特的仿真模型，所述内部参数包括量子比特对应的等效电感和等效电容或分布电感和分布电容；将所述第一标准结构单元以及所述第二标准结构单元设置在所述第一研究区域内，并基于所述第二标准结构单元对所述第一标准结构单元进行若干次参数调整，所述参数调整为对所述内部参数进行调整；基于所述若干次参数调整的结果，输出所述量子比特仿真模型，其中，所述量子比特仿真模型为所述第一标准结构单元经所述若干次参数调整后的模型。2.如权利要求1所述的量子比特仿真模型的建立方法，其特征在于，所述第一研究区域的范围根据所述量子芯片的结构进行调整。3.如权利要求1所述的量子比特仿真模型的建立方法，其特征在于，所述若干次参数调整包括若干次第一调整过程以及一次第二调整过程；其中，在若干次所述第一调整过程中，所述第一研究区域未被填满，在所述第二调整过程中，所述第一研究区域被所述第一标准结构单元以及若干个所述第二标准结构单元填满。4.如权利要求3所述的量子比特仿真模型的建立方法，其特征在于，所述第一调整过程包括：对所述第一标准结构单元进行两体参数修正，并输出第一模型；其中，所述两体参数修正包括根据所述第一标准结构单元周围相邻的所述第二标准结构单元，单独对所述第一标准结构单元的影响进行所述内部参数的修正，所述第一模型为所述第一标准结构单元经所述两体参数修正后的仿真模型；对所述第一模型进行三体参数修正，并输出第二模型；其中，所述三体参数修正包括根据所述第一模型周围相邻的所述第二标准结构单元中每两个相邻的所述第二标准结构单元间，共同对所述第一模型的影响进行所述内部参数的修正，所述第二模型为所述第一模型经所述三体参数修正后的仿真模型。5.如权利要求4所述的量子比特仿真模型的建立方法，其特征在于，所述对所述第一标准结构单元进行两体参数修正，包括：在所述第一标准结构单元周围的不同选定位置依次放置一个所述第二标准结构单元；对所述第一标准结构单元依次进行所述两体参数修正。6.如权利要求5所述的量子比特仿真模型的建立方法，其特征在于，在每次所述两体参数修正的过程中，设置在所述第一研究区域中的所述第二标准结构单元的数量为一个。7.如权利要求5所述的量子比特仿真模型的建立方法，其特征在于，在所述两体参数修正过程中，每个所述第二标准结构单元在所述第一标准结构单元周围的放置位置根据所述第一研究区域的结构进行调整。8.如权利要求4所述的量子比特仿真模型的建立方法，其特征在于，所述对所述第一模型进行三体参数修正，包括：
在所述第一模型周围的不同选定位置依次放置两个相邻的所述第二标准结构单元；对所述第一模型依次进行所述三体参数修正。9.如权利要求8所述的量子...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔伟成，李雪白，李松，
申请(专利权)人：合肥本源量子计算科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：