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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于量子计算,尤其涉及一种变分量子线路的构造方法、装置、介质及电子装置。
技术介绍
1、量子计算机是一类遵循量子力学规律进行高速数学和逻辑运算、存储及处理量子信息的物理装置。当某个装置处理和计算的是量子信息,运行的是量子算法时,它就是量子计算机。量子计算机因其具有相对普通计算机更高效的处理数学问题的能力,例如,能将破解rsa密钥的时间从数百年加速到数小时,故成为一种正在研究中的关键技术。
2、现有的变分量子本征求解器(variational quantum eigensolver,vqe)可以利用经典优化器求解矩阵本征值和本征矢,也可以用于求解量子体系的基态和低激发态,在量子多体物理、量子化学等领域具有广泛的应用前景。
3、目前利用传统方法进行vqe求解复杂问题的难点在于数据提取和数据处理过程的复杂度高、效率低、计算准确度低等,因此如何通过构造一种变分量子线路以攻克上述难点,成为一个亟待解决的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种变分量子线路的构造方法、装置、介质及电子装置,以解决现有技术中的不足,它通过构造新的变分量子线路,用以提高数据提取和数据处理过程的效率和计算准确度,降低数据处理的复杂度。
2、本申请的一个实施例提供了一种变分量子线路的构造方法,所述方法包括:
3、获取一组量子比特;
4、利用第一类量子逻辑门,构建对单量子比特的量子态执行数据编码操作的第一子量子线路模块;
5、利
6、获取初始变分参数并利用第三类量子逻辑门,构建用于优化变分参数的第三子量子线路模块;
7、利用所述第一子量子线路模块、所述第二子量子线路模块、所述第三子量子线路模块以及测量操作模块,生成变分量子线路。
8、可选的,所述一组量子比特的初态为|0>。
9、可选的,所述第一类量子逻辑门包括:hadamard量子逻辑门和ry量子逻辑门。
10、可选的,所述第一子量子线路模块由依次作用于所有所述量子比特的hadamard量子逻辑门和ry量子逻辑门组成。
11、可选的,所述第二类量子逻辑门包括:cnot门。
12、可选的,所述第三类量子逻辑门包括:rx量子逻辑门、ry量子逻辑门或rz量子逻辑门中的一种或其组合。
13、可选的,所述利用所述第一子量子线路模块、所述第二子量子线路模块、所述第三子量子线路模块以及测量操作模块,生成变分量子线路,包括:
14、依次将所述第一子量子线路模块、所述第二子量子线路模块、所述第三子量子线路模块以及测量操作模块组合,得到变分量子线路,或
15、依次将所述第一子量子线路模块、预设数量个第二子量子线路模块和第三子量子线路模块、以及测量操作模块进行组合,得到变分量子线路,其中,所述预设数量为大于等于2的整数。
16、本申请的又一实施例提供了一种变分量子线路的构造装置,所述装置包括:
17、第一获取模块,用于获取一组量子比特;
18、第一构建模块,用于利用第一类量子逻辑门,构建对单量子比特的量子态执行数据编码操作的第一子量子线路模块;
19、第二构建模块,用于利用第二类量子逻辑门,构建对多量子比特的量子态执行纠缠操作的第二子量子线路模块;
20、第三构建模块,用于获取初始变分参数并利用第三类量子逻辑门,构建用于优化变分参数的第三子量子线路模块;
21、生成模块,用于利用所述第一子量子线路模块、所述第二子量子线路模块、所述第三子量子线路模块以及测量操作模块,生成变分量子线路。
22、可选的,所述生成模块,包括:
23、第一组合单元,用于依次将所述第一子量子线路模块、所述第二子量子线路模块、所述第三子量子线路模块以及测量操作模块组合,得到变分量子线路,或
24、第二组合单元,用于依次将所述第一子量子线路模块、预设数量个第二子量子线路模块和第三子量子线路模块、以及测量操作模块进行组合,得到变分量子线路,其中,所述预设数量为大于等于2的整数。
25、本申请的又一实施例提供了一种存储介质,所述存储介质中存储有计算机程序,其中,所述计算机程序被设置为运行时实现上述任一项中所述的方法。
26、本申请的又一实施例提供了一种电子装置,包括存储器和处理器,所述存储器中存储有计算机程序,所述处理器被设置为运行所述计算机程序以实现上述任一项中所述的方法。
27、与现有技术相比,本专利技术首先获取一组量子比特,利用第一类量子逻辑门,构建对单量子比特的量子态执行数据编码操作的第一子量子线路模块,利用第二类量子逻辑门,构建对多量子比特的量子态执行纠缠操作的第二子量子线路模块,获取初始变分参数并利用第三类量子逻辑门,构建用于优化变分参数的第三子量子线路模块,利用第一子量子线路模块、第二子量子线路模块、第三子量子线路模块以及测量操作模块,生成变分量子线路,它通过构造新的变分量子线路,用以提高数据提取和数据处理过程的效率和计算准确度,降低数据处理的复杂度。
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1.一种变分量子线路的构造方法,其特征在于,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述一组量子比特的初态为|0>。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一类量子逻辑门包括:Hadamard量子逻辑门和RY量子逻辑门。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述第一子量子线路模块由依次作用于所有所述量子比特的Hadamard量子逻辑门和RY量子逻辑门组成。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第二类量子逻辑门包括:CNOT门。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第三类量子逻辑门包括:RX量子逻辑门、RY量子逻辑门或RZ量子逻辑门中的一种或其组合。
7.根据权利要求1至6任一项所述的方法,其特征在于,所述利用所述第一子量子线路模块、所述第二子量子线路模块、所述第三子量子线路模块以及测量操作模块,生成变分量子线路,包括:
8.一种变分量子线路的构造装置,其特征在于,所述装置包括:
9.一种存储介质,其特征在于,所述存储介质中存储
10.一种电子装置,包括存储器和处理器,其特征在于,所述存储器中存储有计算机程序,所述处理器被设置为运行所述计算机程序以实现所述权利要求1至7任一项中所述的方法。
...【技术特征摘要】
1.一种变分量子线路的构造方法,其特征在于,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述一组量子比特的初态为|0>。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一类量子逻辑门包括:hadamard量子逻辑门和ry量子逻辑门。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述第一子量子线路模块由依次作用于所有所述量子比特的hadamard量子逻辑门和ry量子逻辑门组成。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第二类量子逻辑门包括:cnot门。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第三类量子逻辑门包括:rx量子逻辑门、ry...
【专利技术属性】
技术研发人员:请求不公布姓名,请求不公布姓名,请求不公布姓名,
申请(专利权)人:本源量子计算科技合肥股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
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