量子线路的替换方法、装置、介质及量子计算机操作系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种量子线路的替换方法、装置、介质及量子计算机操作系统，本发明专利技术通过在目标量子线路符合预设分块条件时，按照预设分块规则，将所述目标量子线路分成目标数量的子线路；基于所述目标量子线路的拓扑序列，在各子线路中确定待替换子线路，并将所述待替换子线路进行替换。通过上述方式，本发明专利技术将目标量子线路分成多个子线路，然后对多个子线路进行并行查询，由此缩短了在目标量子线路中查询待替换子线路的时长，提高了待替换线路的查询效率，从而提高了线路替换效率。从而提高了线路替换效率。从而提高了线路替换效率。

【技术实现步骤摘要】
量子线路的替换方法、装置、介质及量子计算机操作系统


[0001]本专利技术属于量子计算
，特别是一种量子线路的替换方法、装置、介质及量子计算机操作系统。

技术介绍

[0002]量子计算机是一类遵循量子力学规律进行高速数学和逻辑运算、存储及处理量子信息的物理装置。当某个装置处理和计算的是量子信息，运行的是量子算法时，它就是量子计算机。量子计算机因其具有相对普通计算机更高效的处理数学问题的能力，例如，能将破解RSA密钥的时间从数百年加速到数小时，故成为一种正在研究中的关键技术。
[0003]量子逻辑电路又称量子线路，它是量子计算领域中常用的量子计算模型，表示在抽象的概念下，对量子比特进行操作的线路，它是各种量子逻辑门组成的集合。为了使量子线路符合特定条件，如简化量子线路或者使量子线路可在某量子芯片上运行，需要将量子线路的某一子线路进行替换。目前的量子线路深度过长，在该量子线路中查询需替换的某一子线路的时间较长，导致线路替换效率较低。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种量子线路的替换方法、装置、介质及量子计算机操作系统，旨在解决线路替换效率低下的技术问题。
[0005]本申请的一个实施例提供了一种量子线路的替换方法，所述方法包括：
[0006]在目标量子线路符合预设分块条件时，按照预设分块规则，将所述目标量子线路分成目标数量的子线路；
[0007]基于所述待替换子线路的拓扑序列，调用多个查询进程在各子线路中并行查询并确定所述待替换子线路，并将所述待替换子线路进行替换。
[0008]可选地，所述按照预设分块规则，将所述目标量子线路分成目标数量的子线路的步骤包括：
[0009]获取当前空闲进程数量，其中，所述当前空闲进程数量为当前可调用的所述查询进程的数量；
[0010]根据预设分块单位和/或所述当前空闲进程数量，确定所述目标数量，并将所述目标量子线路分成所述目标数量的子线路。
[0011]可选地，所述根据预设分块单位和/或所述当前空闲进程数量，确定所述目标数量的步骤包括：
[0012]计算所述目标量子线路对应的第一子线路数量，其中，将所述目标量子线路按照所述预设分块单位划分得到所述第一子线路数量；
[0013]在所述第一子线路数量以及所述当前空闲进程数量中确定一最大值，作为所述目标数量。
[0014]可选地，所述将所述目标量子线路分成所述目标数量的子线路的步骤包括：
[0015]将所述目标量子线路分成所述目标数量的子线路，其中，相邻的所述子线路存在重叠线路，且所述重叠线路的线路深度不小于所述待替换子线路的线路深度。
[0016]可选地，所述方法还包括：
[0017]获取所述目标量子线路的线路深度，并在所述目标量子线路的线路深度不小于预设深度阈值时，判定所述目标量子线路符合所述预设分块条件，其中，所述预设深度阈值不小于所述待替换子线路的线路深度的预设倍数。
[0018]可选地，所述基于所述待替换子线路的拓扑序列，调用多个查询进程在各子线路中并行查询并确定所述待替换子线路的步骤具体包括：
[0019]基于所述拓扑序列，确定所述待替换子线路中的各逻辑门及其对应时序；
[0020]根据所述待替换子线路中的各逻辑门及其对应时序，调用多个查询进程分别在各子线路中并行查询，以在所述各子线路中确定所述待替换子线路。
[0021]本申请的又一实施例提供了一种量子线路的替换装置，所述装置包括：
[0022]线路划分模块，用于在目标量子线路符合预设分块条件时，按照预设分块规则，将所述目标量子线路分成目标数量的子线路；
[0023]线路替换模块，用于基于所述待替换子线路的拓扑序列，调用多个查询进程在各子线路中并行查询并确定所述待替换子线路，并将所述待替换子线路进行替换。
[0024]本申请的又一实施例提供了一种存储介质，所述存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行上述任一项中所述的方法。
[0025]本申请的又一实施例提供了一种电子装置，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行上述任一项中所述的方法。
[0026]本申请的又一实施例提供了一种量子计算机操作系统，所述量子计算机操作系统根据上述任一项中所述的方法实现所述量子线路的替换。
[0027]与现有技术相比，本专利技术提供的一种量子线路的替换方法，本专利技术通过在目标量子线路符合预设分块条件时，按照预设分块规则，将所述目标量子线路分成目标数量的子线路；基于所述目标量子线路的拓扑序列，在各子线路中确定待替换子线路，并将所述待替换子线路进行替换。通过上述方式，本专利技术将目标量子线路分成多个子线路，然后对多个子线路进行并行查询，由此缩短了在目标量子线路中查询待替换子线路的时长，提高了待替换线路的查询效率，从而提高了线路替换效率。
附图说明
[0028]图1为本专利技术实施例提供的一种量子线路的替换方法的计算机终端的硬件结构框图；
[0029]图2为本专利技术实施例提供的一种量子线路的替换方法的流程示意图。
具体实施方式
[0030]下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能解释为对本专利技术的限制。
[0031]本专利技术实施例首先提供了一种量子线路的替换方法，该方法可以应用于电子设
备，如计算机终端，具体如普通电脑、量子计算机等。
[0032]下面以运行在计算机终端上为例对其进行详细说明。图1为本专利技术实施例提供的一种量子线路的替换方法的计算机终端的硬件结构框图。如图1所示，计算机终端可以包括一个或多个(图1中仅示出一个)处理器102(处理器102可以包括但不限于微处理器MCU或可编程逻辑器件FPGA等的处理装置)和用于存储基于量子线路的期权估计方法的存储器104，可选地，上述计算机终端还可以包括用于通信功能的传输装置106以及输入输出设备108。本领域普通技术人员可以理解，图1所示的结构仅为示意，其并不对上述计算机终端的结构造成限定。例如，计算机终端还可包括比图1中所示更多或者更少的组件，或者具有与图1所示不同的配置。
[0033]存储器104可用于存储应用软件的软件程序以及模块，如本申请实施例中的量子线路的替换方法对应的程序指令/模块，处理器102通过运行存储在存储器104内的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述的方法。存储器104可包括高速随机存储器，还可包括非易失性存储器，如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。在一些实例中，存储器104可进一步包括相对于处理器102远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至计算机终端。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
[0034]传输装置106用于经由一个网络接收或者发送数据。上述的网络具体实例可包括计算机终端的通信供应商本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种量子线路的替换方法，其特征在于，所述方法包括：在目标量子线路符合预设分块条件时，按照预设分块规则，将所述目标量子线路分成目标数量的子线路；基于所述待替换子线路的拓扑序列，调用多个查询进程在各子线路中并行查询并确定所述待替换子线路，并将所述待替换子线路进行替换。2.如权利要求1所述的替换方法，其特征在于，所述按照预设分块规则，将所述目标量子线路分成目标数量的子线路的步骤包括：获取当前空闲进程数量，其中，所述当前空闲进程数量为当前可调用的所述查询进程的数量；根据预设分块单位和/或所述当前空闲进程数量，确定所述目标数量，并将所述目标量子线路分成所述目标数量的子线路。3.如权利要求2所述的替换方法，其特征在于，所述根据预设分块单位和/或所述当前空闲进程数量，确定所述目标数量的步骤包括：计算所述目标量子线路对应的第一子线路数量，其中，将所述目标量子线路按照所述预设分块单位划分得到所述第一子线路数量；在所述第一子线路数量以及所述当前空闲进程数量中确定一最大值，作为所述目标数量。4.如权利要求2所述的替换方法，其特征在于，所述将所述目标量子线路分成所述目标数量的子线路的步骤包括：将所述目标量子线路分成所述目标数量的子线路，其中，相邻的所述子线路存在重叠线路，且所述重叠线路的线路深度不小于所述待替换子线路的线路深度。5.如权利要求1所述的替换方法，其特征在于，所述方法还包括：获取所述目标量子线路的线路深度，并在所述目标量子线路的线路深度不小于预设深度阈值时，...

【专利技术属性】
技术研发人员：方圆，窦猛汉，王晶，
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：