一种基于量子电路的模式匹配方法组成比例

本发明专利技术提供了一种基于量子电路的模式匹配方法。该方法包括：使用量子态对数据库中的各个数据进行编码，得到数据库态；使用量子态对目标数据进行编码，得到目标量子态；根据所述数据库态和目标量子态分别确定所对应的量子电路；根据所述数据库态和目标量子态所对应的量子电路，确定进行模式匹配时所对应的量子电路；根据所确定的量子电路进行模式匹配，得到匹配结果。应用本发明专利技术可以有效地降低量子计算的资源消耗，提高模式匹配任务的成功概率。提高模式匹配任务的成功概率。提高模式匹配任务的成功概率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于量子电路的模式匹配方法


[0001]本申请涉及量子计算
，尤其涉及一种基于量子电路的模式匹配方法。

技术介绍

[0002]量子计算是利用量子纠缠和量子叠加态等量子力学特性执行并行计算的技术。相较于经典计算，它具备显著的计算加速优势，可使计算能力实现巨大的飞跃。目前，真正的通用量子计算机还处于研究之中，可用的硬件设备是小规模原型机。因此，当下可用的量子计算资源(例如，量子门)是有限的。
[0003]通常来说，参数化量子电路是由固定量子门(不含参数)和可调量子门(含可调整参数)组成的，其可通过调整参数将量子初态变换到期望的量子末态上，因此，参数化量子电路被认为是在量子计算下的一种神经网络新范式。其显著优点是仅使用较少的量子计算资源便可产生目标输出。
[0004]模式匹配是数据结构中字符串的一种基本运算，其基本任务是给定一个子串，要求在某个字符串中找出与该字串相同的所有子串。因此，计算机科学的文本处理、图片处理等
中的许多复杂问题都可以归结为模式匹配问题。
[0005]进一步来说，模式匹配问题可以归类为搜索本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于量子电路的模式匹配方法，其特征在于，该方法包括：使用量子态对数据库中的各个数据进行编码，得到数据库态；使用量子态对目标数据进行编码，得到目标量子态；根据所述数据库态和目标量子态分别确定所对应的量子电路；根据所述数据库态和目标量子态所对应的量子电路，确定进行模式匹配时所对应的量子电路；根据所确定的量子电路进行模式匹配，得到匹配结果。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过如下步骤根据量子态确定所对应的量子电路：步骤a，根据量子态构建相应的电路结构池，并设置相应的W组随机初始化参数；其中，所述电路结构池中包括该量子态所对应的所有可能的量子电路；W为大于1的整数；步骤b，从电路结构池中选择一个未确定初始化参数的参数化量子电路，并从所述W组随机初始化参数中确定一组随机初始化参数作为所选择的参数化量子电路的初步初始化参数；步骤c，对所选择的参数化量子电路的初步初始化参数进行优化；步骤d，当符合预设的结束条件时，执行步骤e；否则，返回执行步骤b；步骤e，计算电路结构池中的各个参数化量子电路的输出与所述量子态之间的相似度，将相似度最高的参数化量子电路作为所述量子态对应的最优参数化量子电路；步骤f，对所述最优参数化量子电路的初步初始化参数再次进行优化，得到最优参数化量子电路的最优参数。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述从W组随机初始化参数中确定一组随机初始化参数作为所选择的参数化量子电路的初步初始化参数包括：计算所选择的参数化量子电路分别使用W组随机初始化参数时的损失函数值，并将损失函数值最小的一组随机初始化参数确定为所选择的参数化量子电路的初步初始化参数；所述损失函数为所选择的参数化量子电路的输出与所述量子态之间的最大平均值差异。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述数据库态和目标量子态所对应的量子电路，确定进行模式匹配时所对应的量子电路包括：对所述数据库态和目标量子态进行变换；根据所述数据库态和目标量子态所对应的量子电路，以及变换后的数据库态和目标量子态，确定进行模式匹配时所对应的量子电路。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述数据库态和目标量子态所对应的量子电路，以及变...

【专利技术属性】
技术研发人员：王川，刘璐，
申请(专利权)人：北京师范大学，
类型：发明
国别省市：