【技术实现步骤摘要】
本申请涉及量子计算机领域，特别涉及一种分布式量子计算机系统。
技术介绍
1、当前，以超导量子计算机为例，量子比特数量上升带来的不仅是线路连接复杂度的上升，对单个制冷装置的容量也提出了新的挑战。为了提升量子计算机的计算性能，相关方案仅考虑到软件算法编译问题，通过将特定的量子算法线路进行切割，提供并行运行方案，但未考虑具体实现方式与实际物理硬件限制，同时未对编译器框架进行特定化处理。
2、未来的大型量子计算系统将涉及许多部分距离超过几十米甚至几百米的节点，这导致系统中的节点间链接会比本地量子逻辑门噪声更大，运行速度更慢，降低量子计算机性能，造成计算瓶颈，特别在受温度影响较大的超导量子计算机中影响更为严重，同时存在非线性转换过程、光纤到芯片的耦合、热附加噪声以及其他硬件的困难。
技术实现思路
1、本申请的目的是提供一种分布式量子计算机系统，能够将各量子计算机作为量子模块进行模块化设计。
2、为解决上述技术问题，本申请提供一种分布式量子计算机系统，具体技术方案如下：
3、物理层，包含若干量子模块，每个所述量子模块由一台量子计算机构成，所述量子计算机用于产生原始量子信息纠缠对；
4、优化层，用于对所述原始量子信息纠缠对进行纠缠蒸馏，得到包含量子信息纠缠对的纠缠对库；
5、数据层，用于从所述纠缠对库中适配算法对应的目标量子信息纠缠对；
6、系统顶层，用于对所述目标量子信息纠缠对进行量子线路编译，得到节点内逻辑门；所述节点内
7、可选的，所述物理层、所述优化层、所述数据层和所述系统顶层均包括：
8、量化指标模块，用于设定本层的量化指标；所述量化指标用于执行量子计算优化。
9、可选的，若所述量化指标模块设于所述物理层，所述量化指标模块用于建立以密度矩阵和制备时间为优化标准的量化指标。
10、可选的，若所述量化指标模块设于所述优化层，所述量化指标模块用于建立以成功率、密度矩阵和并发性为优化标准的量化指标。
11、可选的，若所述量化指标模块设于所述数据层，所述量化指标模块用于建立以平均执行时间和保真度为优化标准的量化指标。
12、可选的，若所述量化指标模块设于所述系统顶层，所述量化指标模块用于建立以启发式算法为基础的最优分配的量化指标。
13、可选的，所述量子模块还包括对应的控制电路和读出电路；所述量子模块用于生成一组量子比特，每组所述量子比特包含若干量子比特；所述原始量子信息纠缠对由至少两个所述量子比特构成；其中，各所述量子模块之间通过量子通信通道连接。
14、可选的，所述系统顶层还用于对所述目标量子信息纠缠对进行纠错编码。
15、可选的，所述量子通信通道由金刚石色心模块或微波-光转换模块构成。
16、可选的，所述系统顶层还包括：
17、权重获取模块，用于获取所述物理层、所述优化层和所述数据层的权重量化结果；所述权重量化结果用于指导对所述目标量子信息纠缠对进行量子线路编译。
18、本申请提供一种分布式量子计算机系统，包括：物理层，包含若干量子模块，每个所述量子模块由一台量子计算机构成，所述量子计算机用于产生原始量子信息纠缠对；优化层，用于对所述原始量子信息纠缠对进行纠缠蒸馏，得到包含量子信息纠缠对的纠缠对库；数据层，用于从所述纠缠对库中适配算法对应的目标量子信息纠缠对；系统顶层，用于对所述目标量子信息纠缠对进行量子线路编译，得到节点内逻辑门；所述节点内逻辑门用于执行任务测试应用。
19、本申请提供的分布式量子计算机系统，将各量子计算机作为量子模块进行模块化设计，便于执行分布式量子计算机系统的系统扩展，在需要增加更多量子比特时，能够快速方便的在物理层添加新的量子模块。同时采用模块化设计，使得量子通信藉由量子比特直连转为模块间连接，便于执行实现量子比特的灵活布局，有助于克服由于物理限制以及信号传和纠错导致的连接问题。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种分布式量子计算机系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的分布式量子计算机系统，其特征在于，所述物理层、所述优化层、所述数据层和所述系统顶层均包括：
3.根据权利要求2所述的分布式量子计算机系统，其特征在于，若所述量化指标模块设于所述物理层，所述量化指标模块用于建立以密度矩阵和制备时间为优化标准的量化指标。
4.根据权利要求2所述的分布式量子计算机系统，其特征在于，若所述量化指标模块设于所述优化层，所述量化指标模块用于建立以成功率、密度矩阵和并发性为优化标准的量化指标。
5.根据权利要求2所述的分布式量子计算机系统，其特征在于，若所述量化指标模块设于所述数据层，所述量化指标模块用于建立以平均执行时间和保真度为优化标准的量化指标。
6.根据权利要求2所述的分布式量子计算机系统，其特征在于，若所述量化指标模块设于所述系统顶层，所述量化指标模块用于建立以启发式算法为基础的最优分配的量化指标。
7.根据权利要求1所述的分布式量子计算机系统，其特征在于，所述量子模块还包括对应的控制电路和读出电路；所述量
8.根据权利要求1所述的分布式量子计算机系统，其特征在于，所述系统顶层还用于对所述目标量子信息纠缠对进行纠错编码。
9.根据权利要求7所述的分布式量子计算机系统，其特征在于，所述量子通信通道由金刚石色心模块或微波-光转换模块构成。
10.根据权利要求1所述的分布式量子计算机系统，其特征在于，所述系统顶层还包括：
...【技术特征摘要】
1.一种分布式量子计算机系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的分布式量子计算机系统，其特征在于，所述物理层、所述优化层、所述数据层和所述系统顶层均包括：
3.根据权利要求2所述的分布式量子计算机系统，其特征在于，若所述量化指标模块设于所述物理层，所述量化指标模块用于建立以密度矩阵和制备时间为优化标准的量化指标。
4.根据权利要求2所述的分布式量子计算机系统，其特征在于，若所述量化指标模块设于所述优化层，所述量化指标模块用于建立以成功率、密度矩阵和并发性为优化标准的量化指标。
5.根据权利要求2所述的分布式量子计算机系统，其特征在于，若所述量化指标模块设于所述数据层，所述量化指标模块用于建立以平均执行时间和保真度为优化标准的量化指标。
6.根据权利要求2所述的分布式量子计算...
【专利技术属性】
技术研发人员：李泽东，周慧德，栾添，
申请(专利权)人：量子科技长三角产业创新中心，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。