【技术实现步骤摘要】
一种量子程序的转化方法、装置、存储介质和电子装置
本专利技术属于量子计算
，特别是一种量子程序的转化方法、装置、存储介质和电子装置。
技术介绍
目前，量子计算的通常步骤是将待转化的实际问题，利用量子高级语言编程得到量子程序，然后通过在量子计算平台如量子芯片上执行量子程序得到特定问题的解。对于不同的量子芯片，支持的两量子逻辑门集合可能不同，量子芯片上量子比特之间的连接关系也有可能不同，相连接的两量子比特表示可适配两量子逻辑门操作，其中，一个作为控制比特，另一个作为受控比特。在实际的量子编程中，对两量子比特施加的两量子逻辑门操作是参数化的4*4的酉矩阵，还包括2个量子比特的编号。一方面，该两量子逻辑门可能不属于该量子芯片所支持的两量子逻辑门类型；另一方面，受到芯片结构限制，参数化的量子逻辑门可能无法被待运行量子芯片上的两个量子比特适配。例如，量子程序包含控制非门CNOT，但待运行量子芯片不支持CNOT门。或者，量子程序中对预设两量子比特，例如q0、q1，执行CNOT门，即CNOTq0,q1，量子芯片支持CNOT门，...
【技术保护点】
1.一种量子程序的转化方法，其特征在于，包括：/n获得量子芯片支持的第一量子比特的拓扑结构信息和量子逻辑门种类；/n对量子程序中的量子逻辑门划分执行时序；/n根据所述拓扑结构信息，确定每一执行时序对应的、所述量子程序中的第二量子比特与所述量子芯片上的所述第一量子比特的映射关系，以使新生成的、用于等价转化量子逻辑门的特定量子逻辑门的数量最少；其中，所述特定量子逻辑门为SWAP门且可拆分为所述量子逻辑门种类包含的量子逻辑门的组合；/n根据各所述映射关系和所述特定量子逻辑门，将所述量子程序转化为新的量子程序；其中，所述新的量子程序中的量子逻辑门均为所述量子逻辑门种类包含的量子逻辑门。/n
【技术特征摘要】
1.一种量子程序的转化方法，其特征在于，包括：
获得量子芯片支持的第一量子比特的拓扑结构信息和量子逻辑门种类；
对量子程序中的量子逻辑门划分执行时序；
根据所述拓扑结构信息，确定每一执行时序对应的、所述量子程序中的第二量子比特与所述量子芯片上的所述第一量子比特的映射关系，以使新生成的、用于等价转化量子逻辑门的特定量子逻辑门的数量最少；其中，所述特定量子逻辑门为SWAP门且可拆分为所述量子逻辑门种类包含的量子逻辑门的组合；
根据各所述映射关系和所述特定量子逻辑门，将所述量子程序转化为新的量子程序；其中，所述新的量子程序中的量子逻辑门均为所述量子逻辑门种类包含的量子逻辑门。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述量子逻辑门种类至少包括以下两量子逻辑门的一种或多种：
控制Z门CZ、控制非门CNOT、SWAP门、ISWAP门。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对量子程序中的量子逻辑门划分执行时序，包括：
获得量子程序对应的量子线路信息；
根据当前的所述量子线路信息，将每个量子比特各自执行的第一位量子逻辑门中的单量子逻辑门的执行时序，划分为同一时序；
当所述第一位量子逻辑门中的两量子逻辑门对应的两个位数均为第一位时，将所述两量子逻辑门的执行时序，划分为所述同一时序；否则，将所述两量子逻辑门的执行时序，划分为所述同一时序的下一时序；
删除所述量子线路信息包含的、所述同一时序划分完成的量子逻辑门信息，继续执行所述根据当前的所述量子线路信息，将每个量子比特各自执行的第一位量子逻辑门中的单量子逻辑门的执行时序，划分为同一时序的步骤。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述拓扑结构信息，确定每一执行时序对应的、所述量子程序中的第二量子比特与所述量子芯片上的所述第一量子比特的映射关系，包括：
针对每一执行时序，获取当前执行时序内的两量子逻辑门操作的两个第二量子比特在前一执行时序对应的映射关系下所映射的两个第一量子比特；其中，第一个所述执行时序的前一执行时序对应的映射关系为预设的初始映射关系；
基于所述拓扑结构信息，判断所述两个第一量子比特之间是否存在边的连接；
若不存在边的连接，查找所述两个第一量子比特之间的最短路径；
生成用于对所述最短路径上的量子比特进行交换以使所述两个第一量子比特之间存在边的连接的特定量子逻辑门；
根据所述特定量子逻辑门操作的量子比特，调整所述前一执行时序对应...
【专利技术属性】
技术研发人员：窦猛汉，
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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