【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】多指数误差外推法
[0001]本专利技术涉及量子计算中的误差减少技术。
技术介绍
[0002]量子计算机可用于计算“可观测量”，即系统的属性。为了测量可观测量，可以在对量子位执行量子运算序列之后测量量子位的输出态。相同的量子运算序列通常重复多次，并且可以计算测量的输出态的平均值来估计可观测量的期望值。
[0003]然而，对量子位执行的量子运算序列受限于误差，因此估计的期望值受限于误差。量子计算的目的是减少甚至消除这些误差。然而，对不久的将来的量子设备或嘈杂中型量子(NISQ)时代的量子设备的更现实的方法是旨在使用分析方法来减少这些误差。通过这种方式，可以估计可观测量的无误差或无噪声的期望值。
[0004]误差减少技术使用额外的测量来从噪声测量结果中提取无噪声的期望值。使用的一种误差减少技术是误差外推法。在这种技术中，通过硬件的物理控制来人为地提高噪声水平，并测量期望值并将其绘制为噪声函数。期望值随噪声的增加而变化，遵循一种趋势。可以通过将测量与该趋势拟合并外推以确定无误差量子计算的期望值来估计无噪声值。
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种在使用量子计算机时减少误差的方法，包括：多次对量子位的状态执行第一运算；其中所述第一运算具有第一误差率；获得所述量子位的平均状态的第一测量；将所述量子计算机的误差率从所述第一误差率修改为第二误差率；多次对所述量子位的状态执行第二运算；其中所述第二运算具有所述第二误差率；获得所述量子位的平均状态的第二测量；将所述量子计算机的误差率从所述第二误差率修改为第三误差率；多次对所述量子位的状态执行第三运算；其中所述第三运算具有所述第三误差率；获得所述量子位的平均状态的第三测量；将所述量子计算机的误差率从所述第三误差率修改为第四误差率；多次对所述量子位的状态执行第四运算；其中所述第四运算具有所述第四误差率；获得所述量子位的平均状态的第四测量；将所述第一测量、所述第二测量、所述第三测量和所述第四测量拟合到多指数衰变曲线；以及使用所拟合的曲线来外推第五误差率处的所述量子位的平均状态，其中所述第五误差率低于所述第一误差率、所述第二误差率、所述第三误差率和所述第四误差率。2.根据权利要求1所述的减少误差的方法，其中，所述多指数衰变曲线是两个或更多个指数曲线的和，所述多指数衰变曲线具有以下形式：其中E为所述量子位的平均状态，n为误差率，以及A
k
和γ
k
为拟合参数。3.根据权利要求2所述的减少误差的方法，其中，K＝2。4.根据权利要求2或3所述的减少误差的方法，其中，0≤γ
k
≤1。5.根据前述权利要求中的任一项所述的减少误差的方法，其中，所述第二误差率高于所述第一误差率。6.根据前述权利要求中的任一项所述的减少误差的方法，其中，所述第二运算包括所述第一运算和修改运算。7.根据权利要求6所述的减少误差的方法；其中，所述修改运算包括泡利运算。8.根据前述权利要求中的任一项所述的减少误差的方法，其中，多次执行所述第一运算包括执行多个第一运算，其中，多次执行所述第二运算包括执行多个第一运算和多个修改运算。9.根据权利要求8所述的减少误差的方法，其中，多次执行所述第二运算包括在所述多个第一运算中的每一个之后执行所述多个修改运算中的一个。10.根据前述权利要求中的任一项所述的减少误差的方法，还包括：初始化所述量子位的状态。11.根据权利要求10所述的减少误差的方法，其中，在首次执行所述第一运算、所述第二运算、所述第三运算和所述第四运算之前，初始化所述量子位的状态。12.根据前述权利要求中的任一项所述的减少误差的方法，还包括：将所述量子...
【专利技术属性】
技术研发人员：蔡臻禹，西蒙，
申请(专利权)人：牛津大学创新有限公司，
类型：发明
国别省市：
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