【技术实现步骤摘要】
量子测量设备性能估计方法及装置、电子设备和介质
[0001]本公开涉及计算机领域,尤其涉及量子计算机
,具体涉及一种量子测量设备性能估计方法、装置、电子设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品。
技术介绍
[0002]量子计算机技术在近几年得到了飞速发展,但是在可预见的未来量子计算机中的噪声问题是难以避免的:量子比特中的热量耗散或是更底层的量子物理过程中产生的随机波动,将使得量子比特的状态翻转或随机化,以及量子测量设备读取计算结果出现偏差,都可能导致计算过程失败。
[0003]量子测量设备是量子科技中最重要的量子设备之一,它是连接量子世界和经典世界的桥梁,是量子计算和量子信息处理的核心资源和基本组成部分。因此,快速高效地刻画量子测量设备的性能十分重要。
技术实现思路
[0004]本公开提供了一种量子测量设备性能估计方法、装置、电子设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品。
[0005]根据本公开的一方面,提供了一种量子测量设备性能估计方法,包括:确定用于表征所述量子测量设备的性能指标的保真度公式,其中,所述保真度公式基于一组量子纯态集合以及所述量子测量设备实现的一组测量算符集合确定;基于所述保真度公式,获得多个随机变量以及所述多个随机变量对应的第一概率分布,其中,所述多个随机变量中的每一个基于所述一组量子纯态集合中的相应量子纯态和多个泡利基中的相应泡利基确定,所述第一概率分布基于所述相应泡利基、所述相应量子纯态以及所述相应量子纯态对应的测量算符确定;基于所述第一概率分布对所述多个 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种量子测量设备性能估计方法,包括:确定用于表征所述量子测量设备的性能指标的保真度公式,其中,所述保真度公式基于一组量子纯态集合以及所述量子测量设备实现的一组测量算符集合确定;基于所述保真度公式,获得多个随机变量以及所述多个随机变量对应的第一概率分布,其中,所述多个随机变量中的每一个基于所述一组量子纯态集合中的相应量子纯态和多个泡利基中的相应泡利基确定,所述第一概率分布基于所述相应泡利基、所述相应量子纯态以及所述相应量子纯态对应的测量算符确定;基于所述第一概率分布对所述多个泡利基进行多次采样,以基于采样得到的泡利基对所述量子测量设备对应的特征向量进行测量,获得测量结果;以及基于所述测量结果确定所述量子测量设备的性能。2.如权利要求1所述的方法,其中,基于所述第一概率分布对所述多个随机变量进行多次采样,以基于采样得到的随机变量所对应的泡利基对所述量子测量设备对应的特征向量进行测量包括:根据所述第一概率分布对所述多个随机变量进行m次采样,以获得采样得到的m个随机变量所对应的m个泡利基,其中m为正整数;对于所述m个泡利基中的每一个:确定该泡利基对应的测量次数n
i
,以执行第一操作n
i
次,其中n
i
为正整数,其中,所述第一操作包括以下步骤:确定该泡利基对应的任意一个特征向量;以及通过所述量子测量设备对所述特征向量进行测量,以获得测量结果。3.如权利要求2所述的方法,其中,基于所述测量结果确定所述量子测量设备的性能包括:基于以下公式确定所述量子测量设备的测量保真度以作为所述量子测量设备的性能,其中,其中,表示在所述m次采样中的第i轮采样所得到的随机变量的估计值,并且基于以下公式确定:其中,n为所述量子测量设备的量子比特数,为在所述m次采样中的第i轮采样所得到的泡利基,其中所述第i轮采样所得到的泡利基为第l个泡利基,ρ
k
′
为第k
′
个量子纯态,k
′
=1,2,
…
,2
n
,Tr[]表示取矩阵的迹,B
ij
表示n
i
次第一操作中的第j次第一操作所获得的所述测量结果,其中l为1,2,
…
,4
n
中的任意一个。4.如权利要求2所述的方法,其中,基于以下公式确定需采样得到的泡利基数量m:
其中,ε为预设的所估计的所述量子测量设备的性能的误差容忍度,δ为预设的所估计的所述量子测量设备的性能出现错误的置信度。5.如权利要求2所述的方法,其中,基于以下公式确定所述第一操作地执行次数n
i
:其中,n为所述理想量子态和所述实际量子态的量子比特数,为在所述m次采样中的第i轮采样所得到的泡利基,其中所述第i轮采样所得到的泡利基为第l个泡利基,ρ
k
′
为第k
′
个量子纯态,k
′
=1,2,
…
,2
n
,Tr[]表示取矩阵的迹,ε为预设的所估计的所述量子测量设备的性能的误差容忍度,δ为预设的所估计的所述量子测量设备的性能出现错误的置信度。6.一种量子测量设备性能估计装置,包括:第一确定单元,配置为确定用于表征所述量子测量设备的性能指标的保真度公式,其中,所述保真度公式基于一组量子纯态集合以及所述量子测量设备实现的一组测量算符集合确定;展开单元,配置为基于所述保真度公式,获得多个随机变量以及所述多个随...
【专利技术属性】
技术研发人员:王琨,沈赞秋,
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:
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