量子电路的分类方法、装置、电子设备、介质和产品制造方法及图纸

本公开提供了一种量子电路的分类方法、装置、电子设备、介质和产品，涉及量子计算技术领域，具体涉及量子电路技术领域。具体实现方案为：获取第一量子电路的可达性信息，所述第一量子电路包括N个量子比特，所述可达性信息用于表征所述N个量子比特中不同量子比特之间的可达性，所述可达性指示在所述第一量子电路中两个量子比特之间是否存在目标连接路径，所述N为大于1的整数；基于所述可达性信息对所述第一量子电路进行分类，得到目标类别，所述目标类别指示所述第一量子电路的可编译性，所述可编译性用于表征所述第一量子电路是否可以等效编译为第二量子电路，所述第二量子电路的量子比特数量少于所述第一量子电路的量子比特数量。数量。数量。

【技术实现步骤摘要】
量子电路的分类方法、装置、电子设备、介质和产品


[0001]本公开涉及量子计算
，尤其涉及量子电路
，具体涉及一种量子电路的分类方法、装置、电子设备、介质和产品。

技术介绍

[0002]目前较为主流的量子计算实现方式基于量子电路模型，即通过在量子比特上作用一系列的量子门完成量子态的演化，并在量子电路末端进行量子测量以获取计算结果。当前业界常用的量子电路是静态电路，即仅在量子电路末端设置测量操作的量子电路。随着硬件的快速发展(主要是量子比特相干时间的显著提升，以及高保真度中间态测量与重置操作的实现)，包含电路中间测量以及重置操作的动态量子电路越来越受到业界的重视。

技术实现思路

[0003]本公开提供了一种量子电路的分类方法、装置、电子设备、介质和产品。
[0004]根据本公开的第一方面，提供了一种量子电路的分类方法，包括：
[0005]获取第一量子电路的可达性信息，所述第一量子电路包括N个量子比特，所述可达性信息用于表征所述N个量子比特中不同量子比特之间的可达性，所述可达性指示在所述第一量子电路中两个本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种量子电路的分类方法，包括：获取第一量子电路的可达性信息，所述第一量子电路包括N个量子比特，所述可达性信息用于表征所述N个量子比特中不同量子比特之间的可达性，所述可达性指示在所述第一量子电路中两个量子比特之间是否存在目标连接路径，所述目标连接路径包括以下至少一项：沿着一量子比特的量子态时间演化方向的连接路径，和，两个量子比特的量子态平行时间演化方向上的连接路径，所述N为大于1的整数；基于所述可达性信息对所述第一量子电路进行分类，得到目标类别，所述目标类别指示所述第一量子电路的可编译性，所述可编译性用于表征所述第一量子电路是否可以等效编译为第二量子电路，所述第二量子电路的量子比特数量少于所述第一量子电路的量子比特数量。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述获取第一量子电路的可达性信息，包括：基于所述第一量子电路的指令列表，确定所述第一量子电路的可达列表，所述可达性信息包括所述可达列表，所述可达列表指示所述N个量子比特中每个量子比特与其他N
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1个量子比特之间的可达性，所述指令列表包括：指示所述第一量子电路的量子操作的指令。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述基于所述第一量子电路的指令列表，确定所述第一量子电路的可达列表，包括：对所述指令列表进行针对双量子比特门操作的指令的遍历；在遍历到双量子比特门操作的指令的情况下，基于遍历到的双量子比特门操作的指令所作用的量子位，生成所述可达列表。4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述在遍历到双量子比特门操作的指令的情况下，基于遍历到的双量子比特门操作的指令所作用的量子位，生成所述可达列表，包括：在遍历到双量子比特门操作的指令的情况下，基于遍历到的所述双量子比特门操作的指令所作用的量子位，将第二量子位添加至第一量子位对应量子比特的可达集合，以及将所述第一量子位添加至第二量子位对应量子比特的可达集合，所述双量子比特门操作的指令所作用的量子位包括所述第一量子位和所述第二量子位，所述可达列表包括所述N个量子比特一一对应的N个可达集合，目标量子比特的可达集合用于表征与所述目标量子比特之间存在可达路径的量子比特，所述可达路径为：从所述目标量子比特出发的所述目标连接路径，所述目标量子比特为所述N个量子比特中任一量子比特。5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述在遍历到双量子比特门操作的指令的情况下，所述基于遍历到的所述双量子比特门操作的指令所作用的量子位，将第二量子位添加至第一量子位对应量子比特的可达集合，以及将所述第一量子位添加至第二量子位对应量子比特的可达集合之后，所述方法还包括：对所述可达列表进行针对可达集合的遍历；在遍历到目标可达集合，且所述双量子比特门操作的指令所作用的量子位不包括所述目标可达集合对应的量子比特的量子位的情况下，将遍历到的所述双量子比特门操作的指令所作用的量子位中其中之一的量子位添加至所述目标可达集合中，所述目标可达集合包括：所述双量子比特门操作的指令所作用的量子位中其中另一的量子位。6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述获取第一量子电路的可达性信息，包括：基于所述第一量子电路的结构信息，确定所述第一量子电路的可达性信息。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述基于所述第一量子电路的结构信息，确定所述第一量子电路的可达性信息，包括：在所述结构信息指示所述第一量子电路为线性纠缠层电路，且所述线性纠缠层电路中的线性纠缠层层数小于N
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1的情况下，确定第一信息，所述可达性信息包括所述第一信息，所述第一信息指示：量子位N
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1的量子比特到量子位0的量子比特不可达；在所述第一量子电路为线性纠缠层电路，且所述线性纠缠层电路中的线性纠缠层层数大于或等于N
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1时，确定第二信息，所述可达性信息包括第二信息，所述第二信息指示所述N个量子比特中每两个量子比特均可互达；其中，所述N个量子比特依次包括量子位0的量子比特至量子位N
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1的量子比特，在所述线性纠缠层中：量子位i的量子比特与量子位i+1的量子比特之间通过双量子比特门进行纠缠，所述量子位i的量子比特与所述量子位i+1的量子比特为所述第一量子电路中相邻的两个量子比特，所述i的取值范围为[0，N
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2]。8.根据权利要求6所述的方法，其中，所述基于所述第一量子电路的结构信息，确定所述第一量子电路的可达性信息，包括：在所述结构信息指示所述第一量子电路为强纠缠层电路、所述N大于或等于4、且所述强纠缠层电路中的强纠缠层的数量等于1的情况下，确定第三信息，所述可达性信息包括所述第三信息，所述第三信息指示：量子位N
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1的量子比特到量子位N
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3的量子比特不可达；在所述第一量子电路为强纠缠层电路，且所述N小于4的情况下，确定第四信息，所述可达性信息包括所述第四信息，所述第四信息指示所述N个量子比特中每两个量子比特均可互达；在所述第一量子电路为强纠缠层电路，且所述强纠缠层电路中的强纠缠层的数量大于1的情况下，确定所述第四信息；其中，所述N个量子比特依次包括量子位0的量子比特至量子位N
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1的量子比特，所述强纠缠层中，量子位i的量子比特与量子位i+1的量子比特之间通过双量子比特门进行纠缠，且所述量子位0的量子比特与所述量子位N
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1的量子比特之间通过双量子比特门进行纠缠，所述量子位i的量子比特与所述量子位i+1的量子比特为所述第一量子电路中相邻的两个量子比特，所述i的取值范围为[0，N
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2]。9.根据权利要求6所述的方法，其中，所述基于所述第一量子电路的结构信息，确定所述第一量子电路的可达性信息，包括：在所述结构信息指示所述第一量子电路为完全纠缠层电路的情况下，确定第五信息，所述可达性信息包括所述第五信息，所述第五信息指示所述N个量子比特中每两个量子比特均可互达，其中，在所述完全纠缠层电路中，量子位i的量子比特与量子位j的量子比特之间通过双量子比特门进行纠缠，所述i的取值范围为[0，N
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2]，所述j的取值范围为[i+1，N
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1]。10.根据权利要求1
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9中任一项所述的方法，其中，所述基于所述可达性信息对所述第一量子电路进行分类，得到目标类别，包括：在所述可达性信息指示所述N个量子比特中每两个量子比特均可互达的情况下，确定所述目标类别为第一类别，所述第一类别指示所述第一量子电路不可编译；在所述可达性信息指示所述N个量子比特中存在量子比特之间不可达的情况下，确定
所述目标类别为第二类别，所述第二类别指示所述第二量子电路可编译。11.一种量子电路的分类装置，包括：获取模块，用于获取第一量子电路的可达性信息，所述第一量子电路包括N个量子比...

【专利技术属性】
技术研发人员：张慕男，方堃，
申请(专利权)人：北京百度网讯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：