【技术实现步骤摘要】
量子模数平方运算方法、装置、电子装置及模数算术组件
[0001]本专利技术属于量子计算
，特别是一种量子模数平方运算方法、装置、电子装置及模数算术组件。
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]在破密量子算法的实现过程中，通常需要借助各种量子逻辑门构建量子算法，但是，仅依靠各种量子逻辑门构建量子算法时，并没有对应经典模数运算例如模数加法、模数乘法、模数平方、模数乘逆的模数基本算术运算操作的量子逻辑门。因此，急需提供一种能够实现量子线路中的模数基本算术运算操作的技术，以填补相关技术空白。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的是提供一种量子模数平方运算方法、装置、电子装置及模数算术组件，旨在实现量子线...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种量子模数平方运算方法，其特征在于，所述方法包括：获取待运算的目标数据，并将所述待运算的目标数据转换为第一目标量子态；对所述第一目标量子态执行模数平方运算对应的量子态演化，获得演化后的存储模数平方运算结果的第二目标量子态；将最终获得的所述第二目标量子态作为所述待运算的目标数据的模数平方运算结果进行输出。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述第一目标量子态执行模数平方运算对应的量子态演化，获得演化后的存储模数平方运算结果的第二目标量子态，包括：获取CNOT门、模数加法器模块和模数倍增器模块；将所述CNOT门、所述模数加法器模块和所述模数倍增器模块进行级联，生成模数平方器对应的目标量子线路；通过所述目标量子线路对所述第一目标量子态的各量子比特进行模数平方运算，生成第二目标量子态。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述CNOT门的数量是所述第一目标量子态的量子比特的数量n的两倍，所述模数加法器模块的数量与所述第一目标量子态的量子比特的数量n相同，所述模数倍增器模块的数量比所述第一目标量子态的量子比特n的数量少一个。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述将所述CNOT门、所述模数加法器模块和所述模数倍增器模块进行级联，生成模数平方器对应的目标量子线路，包括：将每两个所述CNOT门与一个所述模数加法器模块进行级联，生成n个第一运算器模块；将n个所述第一运算器模块与n
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1个所述模数倍增器模块进行交替级联，生成模数平方器对应的目标量子线路。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述CNOT门包括两个输入项和两个输出项，所述模数加法器模块包括四个输入项和四个输出项，所述将每两个所述CNOT门与一个所述模数加法器模块进行级联，生成n个第一运算器模块，包括：将每两个所述CNOT门中的其中一个CNOT门的两个输出项作为一个所述模数加法器模块的其中两个输入项，将所述模数加法器模块的其中两个输入项对应的两个输出项作为每两个所述CNOT门中的另外一个CNOT门的两个输入项，以及将每两个所述CNOT门与一个所述模数加法器模块进行级联，生成n个第一运算器模块。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，每两个所述CNOT门中的其中一个CNOT门的两个输入项包括一个第一控制输入项和一个第一待运算量子态输入项；每两个所述CNOT门中的其中一个CNOT门的两个输出项包括一个第一控制输出项和一个第一待运算量子态输出项；一个所述模数加法器模块的四个输入项包括每两个所述CNOT门中的其中一个CNOT门的一个第一控制输出项和一个第一待运算量子态输出项，以及一个第一模数平方输入项和一个第一辅助输入项；一个所述模数加法器模块的四个输出项包括一个第二控制输出项和一个第二待运算量子态输出项，以及一个第一模数平方输出项和一个第一辅助输出项；每两个所述CNOT门中的另外一个CNOT门的两个输入项包括一个所述模数加法器模块的一个第二控制输出项和一个第二待运算量子态...
【专利技术属性】
技术研发人员：窦猛汉，李叶，刘焱，
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：
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