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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及量子探测和量子纠错领域,尤其涉及的是一种分布式量子芯片探测方法、装置、终端及存储介质。
技术介绍
1、超导量子计算机通常需要极低的温度和极高的真空环境,以保持量子比特的稳定性和相干性,并且在实际应用中,超导量子计算机需要在高度可控的实验室环境中运行,以减少外部噪声和干扰,而该体系不可避免地需要将量子系统与外部系统耦合,以便对量子系统进行控制或测量。量子纠错技术是一种用来检测和纠正量子比特中的错误,从而提高量子计算的精度和稳定性的方法,其通过将原始的量子比特信息编码到一个大的希尔伯特空间中,并使用校验位来检测和纠正有限密度的物理错误,是未来实现大规模量子计算的必需技术之一。但量子纠错码通常对错误模型做出如下假设:
2、1.物理量子比特会受到一定概率的局部噪声的干扰,但该干扰只影响单个或短程内的多个量子比特。
3、2.量子纠错码需要借助量子比特之间的纠缠来编码和保护量子信息,在比特间量子纠缠不被破坏的前提下,量子纠错才可以正常使用。
4、近年来的研究发现,宇宙射线和环境材料的背景辐射的影响可能会影响单芯片上的大部分或全部量子比特,引起整个芯片级别的非局域的关联性错误,这些错误无法被常见的纠错码有效检测和纠正,会对量子纠错码的性能产生灾难性的影响,如研究表明宇宙射线事件会导致量子比特能量弛豫大幅加快,并且还可能在整个芯片上引起二能级系统的频率跳变,从而导致量子比特的相位衰变。研究猜测,量子比特对辐射的敏感性可能与实验材料、封装和系统架构等因素有关。
5、目前已经存在的一种分
6、因此,现有技术还有待改进和发展。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题在于,针对现有技术的上述缺陷,提供一种分布式量子芯片探测方法、装置、终端及存储介质,旨在解决现有技术中的无法在降低对量子芯片体系的规模和操作水平要求的同时,保证大规模量子计算任务检测的准确性的问题。
2、本专利技术解决问题所采用的技术方案如下:
3、第一方面,本专利技术实施例提供一种分布式量子芯片探测方法,其中,所述方法包括:
4、建立分布式的量子芯片架构,其中,所述量子芯片架构中的每个芯片包括若干量子比特,所述量子比特包括计算量子比特和信号量子比特;
5、获取若干量子纠错码,根据每一所述量子纠错码对所述量子芯片架构中的不同芯片中的所述计算量子比特进行重复级联编码;
6、对编码后的所述量子芯片架构中的信号量子比特进行检测,确定量子纠错码的各量子线路对应的振幅阻尼信道测量结果和相位阻尼信道测量结果;
7、根据所述量子纠错码、所述振幅阻尼测量结果和所述相位阻尼信道测量结果确定所述芯片的检测结果。
8、在一种实施方法中,所述对编码后的所述量子芯片架构中的信号量子比特进行检测,确定量子纠错码的各量子线路对应的振幅阻尼信道测量结果和相位阻尼信道测量结果,包括:
9、根据所述量子纠错码和所述芯片上的所述信号量子比特,构建若干目标稳定子,其中,所述任一目标稳定子对应不同芯片上的多个所述信号量子比特;
10、对各所述目标稳定子采用非破坏性测量,确定所述量子纠错码的各量子线路对应的所述振幅阻尼信道测量结果和所述相位阻尼信道测量结果。
11、在一种实施方法中,根据所述量子纠错码、所述振幅阻尼测量结果和所述相位阻尼信道测量结果确定所述芯片的检测结果,包括:
12、根据所述量子纠错码确定所述量子纠错码对应的错误特征表;
13、分别将所述振幅阻尼信道测量结果、所述相位阻尼信道测量结果与所述错误特征表进行对照,确定所述芯片的检测结果;
14、在一种实施方法中,所述分别将所述振幅阻尼信道测量结果、所述相位阻尼信道测量结果与所述错误特征表进行对照,确定所述芯片的检测结果,包括:
15、分别将所述振幅阻尼信道测量结果、所述相位阻尼信道测量结果与所述错误特征表进行对照,判断各所述计算量子比特是否发生错误,若不存在计算量子比特发生错误时,确定所述芯片的检测结果为不存在宇宙射线事件。
16、在一种实施方法中,所述方法还包括:
17、若所述计算量子比特发生错误时,获取所述计算量子比特对应的芯片位置;
18、根据所述芯片位置,确定每个芯片对应的错误计算量子比特数量;
19、若任一所述芯片对应的错误计算量子比特数量大于或者等于预设数量时,确定所述芯片的检测结果为存在宇宙射线事件。
20、在一种实施方法中,所述方法还包括:
21、若任一所述芯片对应的错误计算量子比特数量小于所述预设数量时,初始化所述错误计算量子比特对应的芯片,并确定所述芯片的检测结果为不存在宇宙射线事件。
22、在一种实施方法中,所述方法还包括:
23、当所述芯片的检测结果为不存在宇宙射线事件时,每间隔预设时间后继续执行对编码后的所述量子芯片架构中的信号量子比特进行检测的步骤,直到所述芯片的检测结果为存在宇宙射线事件。
24、第二方面,本专利技术实施例还提供一种分布式量子芯片探测装置,其中,所述分布式量子芯片探测装置包括:
25、量子芯片架构构建模块,用于建立分布式的量子芯片架构,其中,所述量子芯片架构中的每个芯片包括若干量子比特,所述量子比特包括计算量子比特和信号量子比特;
26、计算量子比特编码模块,用于获取若干量子纠错码,根据每一所述量子纠错码对所述量子芯片架构中的不同芯片中的所述计算量子比特进行重复级联编码;
27、信号量子比特检测模块,用于对编码后的所述量子芯片架构中的信号量子比特进行检测,确定量子纠错码的各量子线路对应的振幅阻尼信道测量结果和相位阻尼信道测量结果;
28、检测结果确定模块,用于根据所述量子纠错码、所述振幅阻尼测量结果和所述相位阻尼信道测量结果确定所述芯片的检测结果。
29、第三方面,本专利技术实施例还提供一种终端,其特征在于,所述终端包括有存储器和一个以上处理器;所述存储器存储有一个以上的程序;所述程序包含用于执行如上述任一所述的分布式量子芯片探测方法的指令;所述处理器用于执行所述程序。
30、第四方面,本专利技术实施例还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有多条指令,其中,所述指令适用于由处理器加载并执行,以实现上述任本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种分布式量子芯片探测方法,其特征在于,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的分布式量子芯片探测方法,其特征在于,所述对编码后的所述量子芯片架构中的信号量子比特进行检测,确定量子纠错码的各量子线路对应的振幅阻尼信道测量结果和相位阻尼信道测量结果,包括:
3.根据权利要求1所述的分布式量子芯片探测方法,其特征在于,根据所述量子纠错码、所述振幅阻尼测量结果和所述相位阻尼信道测量结果确定所述芯片的检测结果,包括:
4.根据权利要求3所述的分布式量子芯片探测方法,其特征在于,所述分别将所述振幅阻尼信道测量结果、所述相位阻尼信道测量结果与所述错误特征表进行对照,确定所述芯片的检测结果,包括:
5.根据权利要求4所述的分布式量子芯片探测方法,其特征在于,所述方法还包括:
6.根据权利要求5所述的分布式量子芯片探测方法,其特征在于,所述方法还包括:
7.根据权利要求6所述的分布式量子芯片探测方法,其特征在于,所述方法还包括:
8.一种分布式量子芯片探测装置,其特征在于,所述装置包括:
9.一种
10.一种计算机可读存储介质,其上存储有多条指令,其特征在于,所述指令适用于由处理器加载并执行,以实现上述权利要求1-7任一所述的分布式量子芯片探测方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种分布式量子芯片探测方法,其特征在于,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的分布式量子芯片探测方法,其特征在于,所述对编码后的所述量子芯片架构中的信号量子比特进行检测,确定量子纠错码的各量子线路对应的振幅阻尼信道测量结果和相位阻尼信道测量结果,包括:
3.根据权利要求1所述的分布式量子芯片探测方法,其特征在于,根据所述量子纠错码、所述振幅阻尼测量结果和所述相位阻尼信道测量结果确定所述芯片的检测结果,包括:
4.根据权利要求3所述的分布式量子芯片探测方法,其特征在于,所述分别将所述振幅阻尼信道测量结果、所述相位阻尼信道测量结果与所述错误特征表进行对照,确定所述芯片的检测结果,包括:
5.根据权利要求4所述的分布式量子芯片...
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