使用分层存储在计算机上仿真量子电路制造技术

这里描述的是输入量子电路的仿真，包括量子电路的机器可读规范。各方面包括基于用于张量切片而被识别的至少两组量子位将所述输入量子电路分区为一组子电路，其中所得子电路具有用于张量切片的相关量子位集。所述仿真可以分阶段进行，每个子电路一个阶段。与子电路相关的量子位集可用于将所述输入量子态电路的所述仿真量子态张量分区为量子态张量切片，并且所述子电路中的所述量子门可用于更新所述量子态张量切片成为已更新量子态张量切片。所述已更新量子态张量切片作为微切片存储到辅助存储器中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用分层存储在计算机上仿真量子电路背景本专利技术总体上涉及量子计算，并且更具体地涉及仿真量子电路。量子信息处理(量子计算)具有解决某些特定类型的数学问题的潜力，而这是常规机器计算难以解决的。量子计算机使用量子比特(量子位)对信息进行编码，其中量子位是量子信息的基本单位。量子电路基于量子力学现象，例如量子位叠加和量子位纠缠。尽管量子计算具有潜在的益处，但是量子电路的制造困难且昂贵，并且遭受诸如缩放和量子去相干之类的各种问题的困扰。因此，已经使用可商购的常规(非量子)计算机进行的量子电路仿真，包括用于量化电路保真度以及评估正确性、性能和缩放比例，这是基于计算测量结果的量子态幅度(quantumstateamplitudes)的能力。但是，由于幅度的数量随量子位的数量呈指数增长，因此使用现有技术计算测量结果的量子态幅度变得非常棘手，这使功能强大的超级计算机也无法承受。事实上，最近的出版物，“表征近期设备中的量子至上性”，作者BOIXO等，ARTICLES，NaturePhysics(2018)，doi：10.1038/s41567-018-0124-x，指出：“具有7本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种系统，包括/n分区部件，所述分区部件基于为张量切片识别的至少两组量子位而将包括量子电路的机器可读规范的输入量子电路分区成为子电路，其中，所述子电路具有用于张量切片的相关量子位集；/n仿真组件，所述仿真组件基于所述子电路将所述输入量子电路分阶段地仿真为仿真量子态张量，每个子电路一个阶段，其中与子电路相关的量子位集用于将所述输入量子电路的所述仿真量子态张量分区成为量子态张量切片，并且所述子电路中的量子门被用于将所述量子态张量切片更新为已更新量子态张量切片；以及/n读写组件，所述读写组件将所述仿真量子态张量的所述已更新量子态张量切片作为微切片存储到辅助存储器。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180508 US 15/974,3261.一种系统，包括
分区部件，所述分区部件基于为张量切片识别的至少两组量子位而将包括量子电路的机器可读规范的输入量子电路分区成为子电路，其中，所述子电路具有用于张量切片的相关量子位集；
仿真组件，所述仿真组件基于所述子电路将所述输入量子电路分阶段地仿真为仿真量子态张量，每个子电路一个阶段，其中与子电路相关的量子位集用于将所述输入量子电路的所述仿真量子态张量分区成为量子态张量切片，并且所述子电路中的量子门被用于将所述量子态张量切片更新为已更新量子态张量切片；以及
读写组件，所述读写组件将所述仿真量子态张量的所述已更新量子态张量切片作为微切片存储到辅助存储器。


2.根据权利要求1所述的系统，其中所述读写组件以跨越所述辅助存储器的至少两个磁盘扇区的大小来写入所述微切片，并且将进一步已更新量子态张量切片存储在所述辅助存储器中。


3.根据权利要求1所述的系统，其中所述读写组件从所述辅助存储器检索所述已更新量子态张量切片，并且其中所述仿真组件将另一子电路处理成其他子电路张量并用从所述辅助存储器中检索的所述已更新量子态张量切片更新所述其他子电路张量成为进一步已更新量子态张量切片。


4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述分区部件将所述输入量子电路分区为与所述子电路相对应的量子位集，包括第一量子位分区组、第二量子位分区组、第三量子位分区组和第四量子位分区组，其中，所述仿真组件将所述第三量子位分区组的量子门应用于所述第一量子位分区组和所述第二量子位分区组的张量切片以获得所述已更新量子态张量，其中，所述读写组件从所述辅助存储器读取所述已更新量子态张量切片到存储器，并且其中所述仿真组件将所述第四量子位分区组的量子门应用于所述已更新量子态张量切片以获得进一步已更新量子态张量。


5.一种计算机实现的方法，包括：
通过可操作地耦合到处理器的设备处理包括量子电路的机器可读规范的输入量子电路，所述处理包括，
基于为张量切片所识别的至少两组量子位将所述输入量子电路分区为子电路组，其中，所述子电路组具有用于张量切片的相关量子位集；
基于所述子电路组将所述输入量子电路分阶段仿真为仿真量子态张量，每个子电路一个阶段，其中与子电路相关的量子位集用于将所述输入量子电路的所述仿真量子态张量分区为量子态张量切片，所述子电路中的量子门用于将所述量子态张量切片更新为已更新量子态张量切片；并且
将所述仿真量子态张量的所述已更新量子态张量切片作为微切片存储到辅助存储器。


6.根据权利要求5所述的计算机实现的方法，其特征在于将所述仿真量子态张量的所述已更新量子态张量切片作为微切片存储到辅助存储器器中包括将所述微切片存储在所述辅助存储器的至少两个磁盘扇区中。


7.根据权利要求5所述的计...

【专利技术属性】
技术研发人员：E·P·D·佩德诺尔特，G·南尼奇尼，J·贡内尔，L·霍雷什，
申请(专利权)人：国际商业机器公司，
类型：发明
国别省市：美国;US