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【技术实现步骤摘要】
本申请涉及量子计算,尤其涉及量子错误缓解方法、装置、电子设备及可读存储介质。
技术介绍
1、量子计算是一种利用量子力学原理进行计算的技术,量子计算是一个基于量子位的状态变化和相互作用的过程,这个过程可能产生多个可能的计算结果,与传统的经典计算相比,它在解决某些特定类型的问题上显示出潜在的超常计算能力。然而,量子计算机非常敏感于外部环境的干扰,这导致量子计算结果容易出现错误,这是量子计算领域中一个重要且挑战性的问题。
2、量子错误的主要来源包括量子退相干和量子噪声,这些错误会导致量子信息的损失和计算结果的不准确。为了解决这一问题,研究人员已经开发了多种量子错误纠正和缓解技术。例如,量子错误缓解技术中对应的错误外推方法:涉及在不同的错误率下多次执行量子算法,然后通过外推这些结果到零错误率的情况,以估计在理想情况下的算法性能。
3、但此量子错误缓解方法通常基于一些过于理想化的假定,这在实际量子系统中往往难以完全成立,导致外推结果的准确性大打折扣,进而影响量子计算的最终结果的准确性。所以目前存在因量子错误缓解的准确度低导致的量子计算的结果准确度低的技术问题。
4、上述内容仅用于辅助理解本申请的技术方案,并不代表承认上述内容为现有技术。
技术实现思路
1、本申请的主要目的在于提供一种量子错误缓解方法、装置、电子设备及可读存储介质,旨在解决因量子错误缓解的准确度低导致的量子计算结果准确度低的技术问题。
2、为实现上述目的,本申请提供一种量子错误缓
3、在量子计算过程中,实时监测量子位的状态,根据监测到的监测结果确定错误事件;
4、根据预设量子错误识别模型对所述错误事件进行特征识别,得到错误特征;
5、根据预设错误影响评估模型对归属于所述错误事件的所有错误特征进行评估,得到所述错误事件对量子计算结果的影响程度;
6、根据所述错误事件的所有错误特征和所述影响程度,确定所述错误事件对应的量子错误缓解策略,并执行所述量子错误缓解策略。
7、在一实施例中,所述预设错误影响评估模型包括:预设量子态保真衰减模型、预设量子门错误传播模型以及预设量子测量误差模型,所述影响程度包括:第一保真衰减度、第一计算精度偏差、第一概率分布偏差和错误影响等级;
8、所述根据预设错误影响评估模型对归属于所述错误事件的所有错误特征进行评估,得到所述错误事件对量子计算结果的影响程度的步骤包括:
9、将所述错误事件的所有错误特征输入所述预设量子态保真衰减模型,预测所述错误事件对所述量子计算对应的量子信息的保真度的下降程度,得到第一保真衰减度;
10、将所述所有错误特征输入所述预设量子门错误传播模型,预测所述错误事件在所述量子计算对应的量子门电路中的累计错误,以确定所述第一计算精度偏差;
11、将所述所有错误特征输入所述预设量子测量误差模型,预测所述错误事件对所述量子计算对应的测量概率分布的偏差得到第一概率分布偏差,并根据所述第一概率分布偏差,确定所述错误事件的错误影响等级。
12、在一实施例中,所述量子错误缓解策略包括错误缓解算法和缓解优先级,所述影响程度包括:第一保真衰减度、第一计算精度偏差、第一概率分布偏差以及错误影响等级;
13、所述根据所述错误事件的所有错误特征和所述影响程度,确定所述错误事件对应的量子错误缓解策略,并执行所述量子错误缓解策略的步骤包括:
14、获取预设量子错误缓解模型;
15、将所述错误事件的所有错误特征和所述影响程度输入所述预设量子错误缓解模型,根据所述影响程度中的所述错误影响等级确定缓解优先级,并确定与所述错误特征、所述影响程度中的所述第一保真衰减度、所述第一计算精度偏差和所述第一概率分布偏差相匹配的错误缓解算法。
16、在一实施例中,所述获取预设量子错误缓解模型的步骤,还包括:
17、获取量子计算的计算需求;
18、从计算需求中确定量子计算的精确度需求权重和资源需求权重;
19、将所述量子计算对应的量子计算系统中的预设默认缓解模型的默认精确度权重调整为所述精确度需求权重,以及将所述预设默认缓解模型中的默认资源权重调整为所述资源需求权重,以将配置有所述精确度需求权重和所述资源需求权重的所述预设默认缓解模型作为预设量子错误缓解模型。
20、在一实施例中,在所述确定与所述错误特征、所述影响程度中的所述第一保真衰减度、所述第一计算精度偏差和所述第一概率分布偏差相匹配的错误缓解算法的步骤之后,还包括:
21、在根据所述量子错误缓解策略对量子计算过程进行量子错误缓解后,按照预设周期,周期性的检测量子计算的量子指标;
22、在检测到所述量子指标满足预设策略调整条件的情况下,调整量子错误缓解策略、量子计算的校准设定参数,和/或,预设周期;
23、其中,所述预设策略调整条件包括:所述量子指标中的资源消耗量与上一时间步检测到的历史资源消耗量之差大于第一预设调整阈值、所述量子指标中的第二保真衰减度与上一时间步检测到的历史保真衰减度之差的绝对值大于第二预设调整阈值、所述量子指标中的第二计算精度偏差与上一时间步检测到的历史计算精度偏差之差小于第三预设调整阈值,和/或,所述量子指标中的第二概率分布偏差与上一时间步检测到的历史概率分布偏差大于第四预设调整阈值。
24、在一实施例中,所述的方法还包括:
25、在同时监测到多个所述错误事件时,依据每个所述错误事件各自对应的所述影响程度对每个所述错误事件进行排序,得到排序顺序;
26、根据所述排序顺序依次执行每个所述错误事件各自对应的量子错误缓解策略。
27、在一实施例中,所述的方法还包括:
28、获取预设错误特性分类模型、多个类型不同的预设机器学习模型,以及从所述量子计算对应的量子计算系统中获取历史量子计算过程中的错误数据集合;
29、将所述错误数据集合输入所述错误特性分类模型,得到所述错误数据集合的错误特性类型,所述错误特性类型表征为所述错误数据集合的错误规律;
30、在各所述预设机器学习模型中确定与所述错误特性类型相匹配的目标机器学习模型;
31、根据所述错误数据集合,对所述目标机器学习模型进行迭代训练,直至所述目标机器学习模型的训练损失小于预设损失阈值,将所述目标机器学习模型作为所述量子计算系统的预设量子错误识别模型。
32、此外,为实现上述目的,为实现上述目的,本申请提供一种量子错误缓解装置,所述量子错误缓解装置包括:
33、监测模块,用于在量子计算过程中,实时监测量子位的状态,根据监测到的监测结果确定错误事件;
34、错误识别模块,用于根据预设量子错误识别模型对所述错误事件进行特征识别,得到错误特征;
35、影响识别模块,用于根据预设错误影响评估模型对归本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种量子错误缓解方法,其特征在于,所述的方法包括:
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述预设错误影响评估模型包括:预设量子态保真衰减模型、预设量子门错误传播模型以及预设量子测量误差模型,所述影响程度包括:第一保真衰减度、第一计算精度偏差、第一概率分布偏差和错误影响等级;
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述量子错误缓解策略包括错误缓解算法和缓解优先级,所述影响程度包括:第一保真衰减度、第一计算精度偏差、第一概率分布偏差以及错误影响等级;
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述获取预设量子错误缓解模型的步骤,还包括:
5.如权利要求3所述的方法,其特征在于,在所述确定与所述错误特征、所述影响程度中的所述第一保真衰减度、所述第一计算精度偏差和所述第一概率分布偏差相匹配的错误缓解算法的步骤之后,还包括:
6.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的方法还包括:
7.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的方法还包括:
8.一种量子错误缓解装置,其特征在于,所述的装置包括:<
...【技术特征摘要】
1.一种量子错误缓解方法,其特征在于,所述的方法包括:
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述预设错误影响评估模型包括:预设量子态保真衰减模型、预设量子门错误传播模型以及预设量子测量误差模型,所述影响程度包括:第一保真衰减度、第一计算精度偏差、第一概率分布偏差和错误影响等级;
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述量子错误缓解策略包括错误缓解算法和缓解优先级,所述影响程度包括:第一保真衰减度、第一计算精度偏差、第一概率分布偏差以及错误影响等级;
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述获取预设量子错误缓解模型的步骤,还包括:
5.如权利要求3所述的方法,其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员:管谊彤,熊枫,张泽阳,何雨宸,张余,
申请(专利权)人:量子科技长三角产业创新中心,
类型:发明
国别省市:
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