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量子计算机性能增强制造技术

技术编号:43347047 阅读:0 留言:0更新日期:2024-11-15 20:45
本文提出了用于增强量子计算机的校准和性能的技术。监测工作组件可以在量子计算机上执行监测工作。建模器组件可以基于在各自时间实例处的参数值来确定在给定时间的各自量子计算机系统状态参数值,该参数值是从由量子计算机响应于监测工作的执行而生成的输出数据确定的。校准智能体可以基于量子计算机系统状态参数值确定与校准任务的实施的排序有关的校准策略,以校准与量子计算机相关联的至少一个参数。校准智能体可以确定与实施量子计算机的校准相关联的益处和成本有关的奖励,并且基于该奖励,可以更新校准政策,该校准政策可以用于确定或更新用于校准与量子计算机相关联的参数的校准策略。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】


技术介绍

1、本主题的公开涉及使用量子电路的量子计算。量子计算采用量子物理来编码和处理信息。与使用二进制信息位的经典计算相反,量子计算可以利用根据量子物理学定律操作并且可以表现出诸如叠加和纠缠之类的量子力学现象的量子比特(也称为量子位)。量子物理学的叠加原理可以允许量子位处于同时部分地表示“1”的值和“0”的值的状态。量子物理学的纠缠原理可以允许量子位彼此相关,使得量子位的组合状态不能被分解为单个量子位状态。例如,第一个量子位的状态可以取决于第二个量子位的状态。因此,量子电路可以采用量子位来编码和处理信息,其方式与基于晶体管的二进制数字技术显著不同。

2、然而,在量子计算中可能存在挑战。例如,将量子计算系统与环境隔离可能是一个挑战。而且,量子位在使用中通常可以被操纵,并且量子位的操纵经常可以使量子计算系统经受噪声源和消相干。量子计算系统参数,诸如,例如系统的电子器件的温度,也会不期望地改变。因此,需要校准量子计算机以维持它们的性能。然而,现有的校准方法不期望地需要大量的时间和资源。

3、上述描述仅旨在提供关于量子计算机系统的上下文概述,而不旨在是穷举的。


技术实现思路

1、下文概述提供了对所公开的主题的一个或多个实施例的基本理解。本概述不旨在标识关键或重要元件,或描绘特定实施例的任何范围或权利要求的任何范围。其唯一目的是以简明形式呈现概念,作为后面更详细的描述的序言。在本文描述的一个或多个实施例中,提供了能够期望地校准量子计算机的系统、设备、结构、计算机实现的方法、装置和/或计算机程序产品。

2、一个实施例涉及一种系统,所述系统包括:存储计算机可执行组件的存储器,以及操作上耦合到存储器、执行计算机可执行组件的处理器。所述计算机可执行组件可以包括监测工作组件,所述监测工作组件可以基于输入到量子计算机的一组数据在量子计算机上执行一组监测工作。所述计算机可执行组件还可以包括校准智能体(agent),所述校准智能体可以基于来自一组监测工作的输入,确定与一组校准任务的实施的排序相关的校准策略,以校准与量子计算机相关联的至少一个参数。所述系统的这些实施例可以提供多个优点,包括所述系统可以增强量子计算机的性能,同时减少由于在量子计算机上的校准的实施而导致的量子计算机的不可用性。

3、在一些实施例中,所述系统还可以包括:建模器组件,其可以基于从由量子计算机响应于一组监测工作的执行而生成的输出数据确定的一组参数值来确定在给定时间实例与量子计算机相关联的各自量子计算机系统状态参数值,其中,一组量子计算机系统状态参数值可以对与各自参数相关联的量子计算机的各自状态进行建模,并且其中,所述一组量子计算机系统状态参数值可以包括各自的量子计算机系统状态参数值。在某些实施例中,所述系统可以进一步包括,校准智能体可以确定用于量子计算机的校准的校准策略,其可以包括基于一组量子计算机系统状态参数值确定待校准的一组项目、确定校准任务的实施的各自排序以校准所述一组项目中的各自项目、或者确定与量子计算机相关联的一组项目的校准的调度,其中一组项目可以包括量子计算机的一个量子位或一对量子位或者与量子计算机相关联的各自参数的一部分。在其他实施例中,使用人工智能模型的校准智能体可以对输入到人工智能模型中的与量子计算机相关联的参数值或与量子计算机相关联的量子计算机系统状态参数值中的至少一个实施分析,其中,基于分析的结果,校准智能体可以确定校准策略、奖励值、或对与包括量子计算机的一组量子计算机的校准有关的校准政策的更新,并且其中,校准智能体可以基于奖励值或分析的结果来进行训练。所述系统的这些实施例可以提供多个优点,包括所述系统可以有效地确定用于量子计算机的校准的期望的校准策略并且可以增强量子计算机的性能,同时减少由于量子计算机校准的实施而导致的量子计算机的不可用性。

4、在一些实施例中,结合所公开的方法描述的元件可以以不同的形式体现,诸如方法、计算机程序产品或另一形式。

5、从以下结合附图阅读的对本专利技术的说明性实施例的详细描述中,这些和其他特征将变得显而易见。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种系统,包括:

2.根据前述一项权利要求所述的系统,其中,所述校准智能体基于所述校准策略在一组时间实例处在包括所述量子计算机的一组量子计算机上执行一组校准,并且其中,所述校准策略减少用于对所述一组量子计算机实施所述一组校准的所述一组量子计算机的停机时间量。

3.根据前述权利要求中任一项所述的系统,其中,来自所述一组监测工作的输入包括一组参数值,所述一组参数值包括各自参数在各自时间实例的各自参数值,并且其中,所述计算机可执行组件还包括:

4.根据前述一项权利要求所述的系统,其中,所述校准智能体确定用于所述量子计算机的校准的所述校准策略,包括基于所述一组量子计算机系统状态参数值确定要校准的一组项目、确定校准任务的实施的各自排序以校准所述一组项目中的各自项目、或者确定与所述量子计算机相关联的所述一组项目的校准的调度,其中,所述一组项目包括所述量子计算机的一个量子位或一对量子位或者与所述量子计算机相关联的各自参数的一部分,并且其中,所述各自参数的一部分包括所述至少一个参数。

5.根据前述两项权利要求中任一项所述的系统,其中,所述建模器组件基于对所述一组参数值实施的统计过程控制分析来确定所述一组量子计算机系统状态参数值,其中,所述一组参数值包括一个或多个各自参数值,其中,作为所述统计过程控制分析的一部分,所述建模器组件确定所述一个或多个各自参数值是否满足异常检测规则,并且其中,所述异常检测规则的满足指示关于所述一个或多个各自参数值存在异常。

6.根据前述权利要求3至4中的任一项所述的系统,其中,所述建模器组件基于对所述一组参数值实施的随机过程建模分析来确定所述一组量子计算机系统状态参数值,其中,所述一组参数值包括一个或多个各自参数值,其中,作为所述随机过程建模分析的一部分,所述建模器组件确定所述一个或多个各自参数值是否满足与相比于基线参数值的参数值改变有关的条件,并且其中,所述条件的满足指示对于一个或多个各自参数值,相比于所述基线参数值已经产生了参数值改变的定义的阈值量。

7.根据前述四项权利要求中的任一项所述的系统,其中,所述一组量子计算机系统状态参数值指示所述各自参数值是否已经改变超过适用于所述各自参数的参数值改变的各自定义的阈值量。

8.根据前述一项权利要求所述的系统,其中,所述校准智能体基于确定各自参数值是否已经改变超过参数值改变的各自定义的阈值量的结果来确定与所述一组校准任务的实施的排序有关的校准策略,以校准与所述量子计算机相关联的所述至少一个参数。

9.根据前述权利要求中任一项所述的系统,其中,所述校准智能体确定与在时间实例或时间频率实施所述至少一个参数的校准中的性能奖励相对应的性能奖励值,并且其中,所述性能奖励与从在所述时间实例或时间频率实施校准中获得的第一益处有关。

10.根据前述一项权利要求所述的系统,其中,所述校准智能体确定可用性奖励值,所述可用性奖励值对应于在所述时间实例或时间频率实施至少一个参数的校准中的可用性奖励,其中,所述可用性奖励与由所述量子计算机在用于与所述量子计算机相关联的一个或多个参数的一个或多个校准的实施的一个或多个时间段内不是不可用而导致的所述量子计算机的可用性中获得的第二益处有关,

11.根据前述一项权利要求所述的系统,其中,所述校准智能体基于所述校准策略或所述奖励值来更新与包括所述量子计算机的一组量子计算机的校准有关的校准政策,并且其中,所述校准智能体基于所述校准政策的更新来生成更新的校准政策。

12.根据前述一项权利要求所述的系统,其中,所述一组数据是第一组数据,其中,所述一组监测工作是第一组监测工作,

13.根据前述三项权利要求中任一项所述的系统,其中,所述校准智能体使用人工智能模型对输入到所述人工智能模型的与所述量子计算机相关联的参数值或与所述量子计算机相关联的量子计算机系统状态参数值中的至少一个实施分析,其中,基于所述分析的结果,所述校准智能体确定所述校准策略、所述奖励值、或对与包括所述量子计算机的一组量子计算机的校准有关的校准政策的更新,并且其中,基于所述奖励值或所述分析的结果来训练所述校准智能体。

14.一种计算机实现的方法,包括:

15.根据前述一项权利要求所述的计算机实现的方法,还包括:

16.根据前述两项权利要求中任一项所述的计算机实现的方法,其中,所述输入信息包括一组参数值,所述一组参数值包括各自参数在各自时间实例的各自参数值,并且其中,所述方法还包括:

17.根据前述三项权利要求中的任一项所述的计算机实现的方法,其中,所述输入信息包括与所述量子计算机相关联的一组参数值,并...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种系统,包括:

2.根据前述一项权利要求所述的系统,其中,所述校准智能体基于所述校准策略在一组时间实例处在包括所述量子计算机的一组量子计算机上执行一组校准,并且其中,所述校准策略减少用于对所述一组量子计算机实施所述一组校准的所述一组量子计算机的停机时间量。

3.根据前述权利要求中任一项所述的系统,其中,来自所述一组监测工作的输入包括一组参数值,所述一组参数值包括各自参数在各自时间实例的各自参数值,并且其中,所述计算机可执行组件还包括:

4.根据前述一项权利要求所述的系统,其中,所述校准智能体确定用于所述量子计算机的校准的所述校准策略,包括基于所述一组量子计算机系统状态参数值确定要校准的一组项目、确定校准任务的实施的各自排序以校准所述一组项目中的各自项目、或者确定与所述量子计算机相关联的所述一组项目的校准的调度,其中,所述一组项目包括所述量子计算机的一个量子位或一对量子位或者与所述量子计算机相关联的各自参数的一部分,并且其中,所述各自参数的一部分包括所述至少一个参数。

5.根据前述两项权利要求中任一项所述的系统,其中,所述建模器组件基于对所述一组参数值实施的统计过程控制分析来确定所述一组量子计算机系统状态参数值,其中,所述一组参数值包括一个或多个各自参数值,其中,作为所述统计过程控制分析的一部分,所述建模器组件确定所述一个或多个各自参数值是否满足异常检测规则,并且其中,所述异常检测规则的满足指示关于所述一个或多个各自参数值存在异常。

6.根据前述权利要求3至4中的任一项所述的系统,其中,所述建模器组件基于对所述一组参数值实施的随机过程建模分析来确定所述一组量子计算机系统状态参数值,其中,所述一组参数值包括一个或多个各自参数值,其中,作为所述随机过程建模分析的一部分,所述建模器组件确定所述一个或多个各自参数值是否满足与相比于基线参数值的参数值改变有关的条件,并且其中,所述条件的满足指示对于一个或多个各自参数值,相比于所述基线参数值已经产生了参数值改变的定义的阈值量。

7.根据前述四项权利要求中的任一项所述的系统,其中,所述一组量子计算机系统状态参数值指示所述各自参数值是否已经改变超过适用于所述各自参数的参数值改变的各自定义的阈值量。

8.根据前述一项权利要求所述的系统,其中,所述校准智能体基于确定各自参数值是否已经改变超过参数值改变的各自定义的阈值量的结果来确定与所述一组校准任务的实施的排序有关的校准策略,以校准与所述量子计算机相关联的所述至少一个参数。

9.根据前述权利要求中任一项所述的系统,其中,所述校...

【专利技术属性】
技术研发人员:M·菲茨帕特里克H·兰达金泽直辉J·拉夫特里
申请(专利权)人:国际商业机器公司
类型:发明
国别省市:

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