用于量子计算性能模拟的装置和方法制造方法及图纸

用于全量子系统模拟器的装置和方法。例如，方法的一个实施例包括：对用于模拟量子系统的多个层的量子计算系统模拟器进行初始化，该量子系统的多个层包括量子系统的一个或多个非量子层和一个或多个物理量子器件层；对量子系统的一个或多个非量子层的第一组操作进行模拟，以生成第一模拟结果；对量子系统的一个或多个量子器件层的第二组操作进行模拟，以生成第二模拟结果；分析第一模拟结果和第二模拟结果以为量子系统提供至少一个配置建议。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于量子计算性能模拟的装置和方法
本专利技术的实施例总体上涉及量子计算的领域。更具体地，这些实施例涉及用于量子计算性能模拟的装置和方法。
技术介绍
量子计算指代与使用量子力学现象来操纵数据的计算系统相关的研究领域。这些量子力学现象(例如，叠加(其中，量子变量可以同时存在于多个不同的状态下)和纠缠(其中，多个量子变量具有相关的状态，而与它们之间在空间或时间上的距离无关))在经典计算的世界中不具有类似物，并且因此不能利用经典计算设备来实现。附图说明可以根据结合附图的以下详细描述来获得对本专利技术的更好的理解，在附图中：图1A-1F示出了根据一个实施例的示例量子点器件的各种视图；图2示出了包括非量子模拟器和量子器件模拟器的示例性性能模拟器；图3示出了非量子模拟器和量子器件模拟器的附加的细节；图4A-C示出了由量子计算模拟器实现的设计选择的示例；图5示出了用于执行快速傅立叶变换的一组量子门；图6示出了由量子计算模拟器的一个实施例选择的量子位的有效布置；图7示出了量子计算模拟本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种其上存储有程序代码的机器可读介质，所述程序代码当由机器执行时，使得所述机器执行以下操作：/n对用于模拟量子系统的多个层的量子计算系统模拟器进行初始化，所述量子系统的多个层包括所述量子系统的一个或多个非量子层和一个或多个物理量子器件层；/n对所述量子系统的所述一个或多个非量子层的第一组操作进行模拟，以生成第一模拟结果；/n对所述量子系统的所述一个或多个量子器件层的第二组操作进行模拟，以生成第二模拟结果；/n分析所述第一模拟结果和所述第二模拟结果，以为所述量子系统提供至少一个配置建议。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180505 US 15/972,1191.一种其上存储有程序代码的机器可读介质，所述程序代码当由机器执行时，使得所述机器执行以下操作：
对用于模拟量子系统的多个层的量子计算系统模拟器进行初始化，所述量子系统的多个层包括所述量子系统的一个或多个非量子层和一个或多个物理量子器件层；
对所述量子系统的所述一个或多个非量子层的第一组操作进行模拟，以生成第一模拟结果；
对所述量子系统的所述一个或多个量子器件层的第二组操作进行模拟，以生成第二模拟结果；
分析所述第一模拟结果和所述第二模拟结果，以为所述量子系统提供至少一个配置建议。


2.根据权利要求1所述的机器可读介质，其中，所述非量子层包括：第一层，其用于处理量子运行时程序代码；第二层，其用于将所述量子运行时程序代码转化为多个操作；以及第三层，其用于执行所述多个操作，以在所述量子器件层处控制所述一个或多个物理量子器件。


3.根据权利要求2所述的机器可读介质，其中，所述一个或多个物理量子器件层包括量子处理器，所述量子处理器包括多个量子比特(量子位)，其中，对所述第二组操作的模拟包括对在所述量子位上执行的所述一个或多个操作进行模拟。


4.根据权利要求1所述的机器可读介质，进一步包括：
根据所述至少一个配置建议，重新初始化所述量子计算系统模拟器；
对所述量子系统的所述一个或多个非量子层的第三组操作进行模拟，以生成第三模拟结果；
对所述量子系统的所述一个或多个量子器件层的第四组操作进行模拟，以生成第四模拟结果；
将所述第一模拟结果与所述第三模拟结果进行比较，并且将所述第二模拟结果与所述第四模拟结果进行比较，以生成针对所述量子系统的第二配置建议。


5.根据权利要求4所述的机器可读介质，其中，所述一个或多个物理量子器件层是静态的，并且其中，所述至少一个配置建议包括对所述非量子层中的一个或多个的建议的修改。


6.根据权利要求1所述的机器可读介质，其中，所述一个或多个非量子层包括算法执行准备层以及硬件控制和执行流层，其中，用于所述算法执行准备层的算法执行准备模拟器对这样的资源进行模拟：其必须被分配用于编译和调度一系列量子门，以在具体量子位器件技术和特定的量子位平面组织上运行。


7.根据权利要求6所述的机器可读介质，其中，用于所述硬件控制和执行流层的硬件控制和执行流模拟器对由可用控制电子器件提供的个体的量子位控制的程度和并行性进行模拟。


8.根据权利要求1所述的机器可读介质，其中，所述量子系统的所述一个或多个物理量子器件层由量子位器件性能模拟器模拟，所述量子位器件性能模拟器对单个量子位和两个量子位门保真度、状态准备和测量误差、相干时间和/或所述量子系统中所需的器件性能测量结果进行模拟。


9.根据权利要求8所述的机器可读介质，其中，所述量子系统的所述一个或多个物理量子器件层进一步由量子位平面组织模拟器来模拟，以模拟量子处理器中的物理量子位之间的互连性。


10.一种方法，包括：
对用于模拟量子系统的多个层的量子计算系统模拟器进行初始化，所述量子系统的多个层包括所述量子系统的一个或多个非量子层和一个或多个物理量子器件层；
对所述量子系统的所述一个或多个非量子层的第一组操作进行模拟，以生成第一模拟结果；
对所述量子系统的所述一个或多个量子器件层的第二组操作进行模拟，以生成第二模拟结果；
分析所述第一模拟结果和所述第二模拟结果，以为所述量子系统提供至少一个配置建议。


11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述非量子层包括：第一层，其用于处理量子运行时程序代码；第二层，其用于将所述量子运行时程序代码转化为多个操作；以及第三层，其用于执行所述多个操作，以在所述量子器件层处控制所述一个或多个物理量子器件。


12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述一个或多个物理量子器件层包括量子处理器，所述量子处理器包括多个量子比特(量子位)，其中，对所述第二组操作的模拟包括对在所述量子位上执行的所述一个或多个操作进行模拟。


13.根据权利要求10所述的方法，进一步包括程序代码，其用于使得所述机器执行以下附加的操作：
根据所述至少一个配置建议，重新初始化所述量子计算系统模拟器；
对所述量子系统的所述一个或多个非量子层的第三组操作进行模拟，以生成第三模拟结果；
对所述量子系统的所述一个或多个量子器件层的第...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·松浦，S·约瑞，J·奥加博姆，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：美国;US