一种量子计算机软件架构系统技术方案

技术编号:19859230 阅读:79 留言:0更新日期:2018-12-22 12:05
本发明专利技术公开了一种量子计算机软件架构系统,包括:量子程序模块用于构建并保存量子程序,量子程序模块提供量子程序接口,以获取量子程序首个节点、末个节点,向量子程序中插入节点、向量子程序中插入量子程序;量子驱动模块用于读取并优化量子程序,装载量子程序,控制量子计算机运行量子程序并获取运行结果;量子驱动模块包括:量子机器接口用于控制量子计算机;量子程序接口获取量子程序信息;量子比特池用于获取总量子比特数、空余量子比特数、占用量子比特数;申请量子比特和释放量子比特;量子比特用于获取量子计算机量子比特单元拓扑结构;量子优化器用于对量子程序进行优化。应用本发明专利技术实施例,可以适用于硬件架构不同的量子计算机。

【技术实现步骤摘要】
一种量子计算机软件架构系统
本专利技术涉及一种软件架构系统,更具体涉及一种量子计算机软件架构系统。
技术介绍
量子计算机发展迅速,当其包含的量子比特数目大于50时,计算能力将超过所有经典计算机。然而,量子计算机是一种使用量子逻辑进行通用计算的设备。不同于电子计算机(或称传统电脑),量子计算用来存储数据的对象是量子比特,它使用量子算法来进行数据操作。通常来说,量子计算机的输入态和输出态为一般的叠加态,其相互之间通常不正交;量子计算机中的变换为所有可能的变换。得出输出态之后,量子计算机对输出态进行一定的测量,给出计算结果。量子计算机在底层硬件架构和工作方式上都与经典计算机有本质的不同,所以经典计算机的软件框架不适用于量子计算机。目前,为了解决上述问题,人们提出了各种各样的量子计算机软件架构系统,但是,现有的量子计算机软件架构系统中的各个模块之间耦合严重,只适用于某种特定的量子计算机,无法移植到别的量子计算机。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供了一种量子计算机软件架构系统,以解决现有技术中量子计算机软件架构系统不能移植到别的量子计算机的技术问题。本专利技术是通过以下技术方案解本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种量子计算机软件架构系统,其特征在于,所述系统包括:量子计算机驱动模块和量子程序模块,其中,所述量子计算机驱动模块,用于驱动量子计算机运行量子程序并获取量子程序运行结果;所述量子计算机驱动模块包括:量子机器接口,量子程序接口,量子比特池、量子比特拓扑结构,量子优化器,其中,所述量子机器接口为部署所述量子计算机软件架构系统的量子芯片的对外接口,用于接收量子程序,执行量子程序并返回运行结果;所述量子程序接口为量子程序的对外接口,用于获取量子程序的第一个节点,获取量子程序最后一个节点,向量子程序中插入节点,向量子程序中插入量子程序;所述量子比特池为与量子芯片量子比特单元对应的虚拟空间,用于获取...

【技术特征摘要】
1.一种量子计算机软件架构系统,其特征在于,所述系统包括:量子计算机驱动模块和量子程序模块,其中,所述量子计算机驱动模块,用于驱动量子计算机运行量子程序并获取量子程序运行结果;所述量子计算机驱动模块包括:量子机器接口,量子程序接口,量子比特池、量子比特拓扑结构,量子优化器,其中,所述量子机器接口为部署所述量子计算机软件架构系统的量子芯片的对外接口,用于接收量子程序,执行量子程序并返回运行结果;所述量子程序接口为量子程序的对外接口,用于获取量子程序的第一个节点,获取量子程序最后一个节点,向量子程序中插入节点,向量子程序中插入量子程序;所述量子比特池为与量子芯片量子比特单元对应的虚拟空间,用于获取总量子比特数、空余量子比特数、占用量子比特数;申请量子比特和释放量子比特中的一种或者组合;所述量子比特拓扑结构,用于获取量子芯片量子比特单元的拓扑结构;所述量子优化器,用于根据所述量子程序和所述量子比特拓扑结构优化量子程序;所述量子程序模块用于构建并保存量子程序,所述量子程序由量子程序节点构成,所述量子程序节点包括:量子线性节点和逻辑分支节点。2.根据权利要求1所述的一种量子计算机软件架构系统,其特征在于,所述量子计算机驱动模块,具体用于,加载量子计算机的硬件、加载量子程序、运行量子程序、获取量子程序运行状态、获取量子程序运行结果。3.根据权利要求1所述的一种量子计算机软件架构系统,其特征在于,所述量子比特池,还用于协调量子程序量子中的比特单元和量子芯片中的量子比特单元的,优化量子程序量子中的比特单元与量子芯片中的量子比特单元之间的映射关系。4.根据权利要求1所述的一种量子计算机软件架构系统,其特征在于,量子计算机驱动模块,还用于初始化量子机器,获取量子机器量子比特的拓扑结构,申请经典比特和/或量子比特。5.根据权利要求1所述的一种量子计算机软件架构系统,其特征在于,所述量子线性节点,包括:量子线路节点和量子测量节点,其中,所述量子线路节点由基本量子逻辑门集合中的量子逻辑门按照预设规则排列组成,用于通过量子线路接口支持控制操作和转置共轭操作;所述量子测量节点用于对所述量子线路节点进行测量操作。6.根据权利要求5所述的一种量子计算机软件架构系统,其特征在于,所述量子线性节点内以链表的形式保存当前量子线路和下一个量子程序节点的指针。7....

【专利技术属性】
技术研发人员:窦猛汉陈昭昀张嵩昊
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:安徽,34

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