量子信道编码搜索方法、装置及电子设备制造方法及图纸

技术编号:40700999 阅读:21 留言:0更新日期:2024-03-22 10:59
本公开提供了一种量子信道编码搜索方法、装置及电子设备,涉及量子计算技术领域,具体涉及量子通信技术领域。具体实现方案为:获取第一量子信道的第一结构信息、参数化量子电路的第二结构信息和目标参数、以及第一量子态;在第一量子态上作用参数化量子电路的幺正变换,得到第二量子态;基于第一结构信息和第二量子态,确定参数化量子电路的损失函数的值,损失函数与第一量子信道在第二量子态对应编码方案下的量子信道相干信息呈反比关系;基于损失函数的值,对参数化量子电路的目标参数进行迭代更新;输出第一量子信道的第一目标编码方案,表征第一目标编码方案的量子态为将第一量子态上作用目标参数下的参数化量子电路的幺正变换得到的量子态。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及量子计算,尤其涉及量子通信,具体涉及一种量子信道编码搜索方法、装置及电子设备


技术介绍

1、随着量子信息科学的发展,量子通信是信息时代的一个备受瞩目的领域,其能够利用量子力学的特性,实现更加高效、安全且灵活的通信方式。量子通信的核心是通过量子信道对承载着信息的量子比特进行特定的操作和传输。量子信道是用于传输量子信息的媒介或通道,其可以是任何允许量子信息传输的物理系统或设备,例如光纤、自由空间等。然而,这些信道在信息传输过程中可能会受到干扰和噪声的影响,因此,量子信道编码技术对于信息传输的可靠性和安全性至关重要。

2、在实际情况中,想要充分利用给定的量子信道优势,就需要找到特定的适合该量子信道的量子信道编码方案,然而,想要找到一个优质的量子编码方案是一个比较困难的事情。目前,可以通过在已知的量子信道编码方案中寻找相对较优的量子信道编码方案,但搜索空间较小,搜索得到的量子编码通信效率比较差。


技术实现思路

1、本公开提供了一种量子信道编码搜索方法、装置及电子设备。>

2、根据本公本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种量子信道编码搜索方法,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述第一量子信道是n个第二量子信道并联传输的量子信道,所述第一量子信道在所述第一目标编码方案下的信息传输效率大于所述第二量子信道传输n次的信息传输效率,n为大于1的正整数。

3.根据权利要求1所述的方法,其中,所述第一量子信道的数量包括m个,每个第一量子信道均是由同一类型的第三量子信道并联而成,不同第一量子信道对应的第三量子信道不同,m为大于1的正整数,所述方法还包括:

4.根据权利要求1所述的方法,其中,所述损失函数基于所述第一量子信道在所述第二量子态对应编码方案下的量子信道相...

【技术特征摘要】

1.一种量子信道编码搜索方法,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述第一量子信道是n个第二量子信道并联传输的量子信道,所述第一量子信道在所述第一目标编码方案下的信息传输效率大于所述第二量子信道传输n次的信息传输效率,n为大于1的正整数。

3.根据权利要求1所述的方法,其中,所述第一量子信道的数量包括m个,每个第一量子信道均是由同一类型的第三量子信道并联而成,不同第一量子信道对应的第三量子信道不同,m为大于1的正整数,所述方法还包括:

4.根据权利要求1所述的方法,其中,所述损失函数基于所述第一量子信道在所述第二量子态对应编码方案下的量子信道相干信息的负值确定。

5.根据权利要求4所述的方法,其中,所述损失函数c(θ)=-2k*l*i(n,ψ(θ));其中,θ为目标参数,l为所述参数化量子电路的电路深度,k为所述参数化量子电路的量子比特数目,i(n,ψ(θ))为所述第一量子信道n在所述第二量子态ψ(θ)对应编码方案下的量子信道相干信息。

6.根据权利要求1所述的方法,其中,所述第一量子信道在所述第二量子态对应编码方案下的量子信道相干信息为第三量子态和第四量子态的量子相对熵,所述第三量子态是基于所述第一量子信道的输入态在第一量子系统上的恒等映射和目标输出态的张量积运算得到,所述第四量子态是由目标输出态在所述第一量子系统上作用至单位矩阵的映射所得到,所述目标输出态是所述第一量子信道在所述第二量子态对应编码方案下的输出态,所述第一量子信道的输入态包括第一量子系统和第二量子系统,所述第一量子信道为所述第二量子系统上的量子信道。

7.根据权利要求1所述的方法,其中,所述参数化量子电路的第二结构信息通过以下方式获取:

8.根据权利要求1所述的方法,所述确定所述第一量子信道的第一目标编码方案之后,还包括:

9.根据权利要求1所述的方法,其中,所述参数化量子电路包括以下任一电路结构:

10.根据权利要求1所述的方法,其中,所述基于所述损失函数的值,对所述参数化量子电路的目标参数进行迭代更新,包括:

11.一种量子信道编码搜索装置,包括:

12.根据权利要求11所述的装置,其中,所述第一量子信道是n个第二量子...

【专利技术属性】
技术研发人员:陆宇晨方堃
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:

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