量子克里福德电路的容错计算方法、装置、设备及芯片制造方法及图纸

技术编号:28037052 阅读:26 留言:0更新日期:2021-04-09 23:19
本申请公开了一种量子克里福德电路的容错计算方法、装置、设备及芯片。所述方法包括:将量子克里福德电路分解为s个逻辑克里福德电路;制备s个逻辑克里福德电路分别对应的辅助态;对于每个逻辑克里福德电路,将该逻辑克里福德电路对应的输入态隐形传态至辅助量子比特上;其中,经隐形传态后得到的量子态经逻辑克里福德电路处理得到对应的输出态;在隐形传态的过程中,基于逻辑克里福德电路对应的输入态和辅助态,测量得到对应的错误症候;根据该错误症候对逻辑克里福德电路对应的输出态进行纠错处理,得到容错计算后的输出态。本申请技术方案在高效实现量子克里福德电路的容错计算的同时,减少物理量子比特和物理量子门的使用数量。

【技术实现步骤摘要】
量子克里福德电路的容错计算方法、装置、设备及芯片
本申请实施例涉及量子
,特别涉及一种量子克里福德电路的容错计算方法、装置、设备及芯片。
技术介绍
由于量子比特非常容易受到噪声的影响,所以直接在物理量子比特上实现量子计算以目前的技术来看还不现实。量子纠错码和容错量子计算技术的发展,原则上提供了在有噪声量子比特上实现任意精度量子计算的可能。现阶段最受欢迎的容错量子计算方案是使用表面码的方案。除此之外,还有一些其它的容错量子计算方案,如基于单个逻辑量子比特的级联码的方案、基于C4/C6量子错误侦测码以及后选择的方案、基于高编码率的大区块量子比特纠错码的方案。高质量的物理量子比特和物理量子门都非常昂贵,实验上每个高质量的量子比特和量子门的实现都需要付出巨大的工程成本。目前的容错量子计算方案普遍具有以下缺点:使用总的物理量子比特数量和物理量子门过多。
技术实现思路
本申请实施例提供了一种量子克里福德电路的容错计算方法、装置、设备及芯片,在高效实现量子克里福德电路的容错计算的同时,减少物理量子比特和物理量子门的使本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种量子克里福德电路的容错计算方法,其特征在于,所述方法包括:/n将量子克里福德电路分解为s个逻辑克里福德电路,所述s为正整数;/n制备所述s个逻辑克里福德电路分别对应的辅助态;/n对于所述s个逻辑克里福德电路中的第i个逻辑克里福德电路,将所述第i个逻辑克里福德电路对应的输入态隐形传态至辅助量子比特上;其中,经所述隐形传态后得到的量子态经所述第i个逻辑克里福德电路处理,得到所述第i个逻辑克里福德电路对应的输出态,所述i为小于等于所述s的正整数;/n在所述隐形传态的过程中,基于所述第i个逻辑克里福德电路对应的输入态和辅助态,测量得到所述第i个逻辑克里福德电路对应的错误症候;/n根据所述第i个...

【技术特征摘要】
1.一种量子克里福德电路的容错计算方法,其特征在于,所述方法包括:
将量子克里福德电路分解为s个逻辑克里福德电路,所述s为正整数;
制备所述s个逻辑克里福德电路分别对应的辅助态;
对于所述s个逻辑克里福德电路中的第i个逻辑克里福德电路,将所述第i个逻辑克里福德电路对应的输入态隐形传态至辅助量子比特上;其中,经所述隐形传态后得到的量子态经所述第i个逻辑克里福德电路处理,得到所述第i个逻辑克里福德电路对应的输出态,所述i为小于等于所述s的正整数;
在所述隐形传态的过程中,基于所述第i个逻辑克里福德电路对应的输入态和辅助态,测量得到所述第i个逻辑克里福德电路对应的错误症候;
根据所述第i个逻辑克里福德电路对应的错误症候,对所述第i个逻辑克里福德电路对应的输出态进行纠错处理,得到容错计算后的输出态。


2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述第i个逻辑克里福德电路对应的输入态和辅助态,测量得到所述第i个逻辑克里福德电路对应的错误症候,包括:
将所述第i个逻辑克里福德电路对应的输入态和辅助态通过受控非门CNOT进行处理;
对所述输入态对应的物理量子比特在泡利Z方向进行测量,以及对所述辅助态对应的物理量子比特在泡利X方向进行测量,得到测量结果;
根据所述测量结果确定所述第i个逻辑克里福德电路对应的错误症候。


3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据所述第i个逻辑克里福德电路对应的错误症候,对所述第i个逻辑克里福德电路对应的输出态进行纠错处理,得到容错计算后的输出态,包括:
根据所述测量结果,确定所需要修正的逻辑泡利X和逻辑泡利Z算子;
根据所述第i个逻辑克里福德电路对应的错误症候,使用量子纠错码对应的解码算法确定错误发生的位置及类型,对所述第i个逻辑克里福德电路对应的输出态进行纠错处理,在修正所述所需要修正的逻辑泡利X和逻辑泡利Z算子后得到所述容错计算后的输出态。


4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述制备所述s个逻辑克里福德电路分别对应的辅助态,包括:
确定所述s个逻辑克里福德电路分别对应的辅助态;
构造所述辅助态分别对应的容错制备电路;
通过流水线方式并行使用所述容错制备电路来制备所述辅助态。


5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述s小于等于9。


6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述逻辑克里福德电路是仅包括单类型门的电路,所述单类型门包括受控非门、哈达玛门、相位门中的任意一种。


7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述辅助态包括以下至...

【专利技术属性】
技术研发人员:郑一聪张胜誉
申请(专利权)人:腾讯科技深圳有限公司
类型:发明
国别省市:广东;44

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