【技术实现步骤摘要】
本申请属于量子计算，特别是一种量子电路模拟方法、装置、介质及电子装置。
技术介绍
1、量子计算机是一类遵循量子力学规律进行高速数学和逻辑运算、存储及处理量子信息的物理装置。当某个装置处理和计算的是量子信息，计算的是量子算法时，它就是量子计算机。量子计算机因其具有相对普通计算机更高效的处理数学问题的能力，例如，能将破解rsa密钥的时间从数百年加速到数小时，故成为一种正在研究中的关键技术。
2、由于目前大规模的量子计算机还不太容易构建和维护，通常也会使用经典计算机来模拟量子计算，包括量子电路模拟过程。然而，现有的量子电路模拟方法中，忽略了量子比特的并行计算优势，只是简单地串行计算量子电路中的每一个计算任务，造成计算速度较慢。
3、申请内容
4、本申请的目的是提供一种量子电路模拟方法、装置、介质及电子装置，旨在提高量子电路模拟的速度。
5、本申请的一个实施例提供了一种量子电路模拟方法，所述方法包括：
6、获取用户输入的指令，所述指令用于将目标量子逻辑门作用于目标量子比特；
7、根据所述指令生成多个计算任务，每个计算任务包括一个处理操作和与该处理操作对应的输入变量和输出变量；
8、根据每个计算任务之间的依赖关系，确定每个计算任务的计算顺序，以及将计算顺序相同的计算任务并行计算。
9、可选的，所述根据每个计算任务之间的依赖关系，确定每个计算任务的计算顺序，包括：
10、基于所述每个计算任务之间的依赖关系，利用拓扑排序算法构造有向无环
11、根据所述有向无环图确定每个计算任务的计算顺序。
12、可选的，所述输入变量和输出变量设置有虚拟标签，所述方法还包括：
13、基于每个计算任务的计算顺序，确定所述每个计算任务对应输入变量、输出变量的虚拟标签；
14、按照所述计算顺序，将输入变量的虚拟标签为第一虚拟标签、输出变量的虚拟标签为第二虚拟标签的计算任务依次提交至任务执行池；
15、在任务执行池的一个计算任务执行完成后，将该计算任务的输出变量的虚拟标签更新为所述第一虚拟标签；
16、将计算顺序相同的计算任务并行计算，包括：
17、在所述任务执行池中对计算任务并行计算。
18、可选的，所述计算任务的输入变量的虚拟标签由与该计算任务具有依赖关系、且计算顺序在前的计算任务的输出变量的虚拟标签决定。
19、可选的，所述计算任务包括切片任务、矩阵乘法任务和张量积任务；
20、所述切片任务的输入变量为目标量子比特对应的量子态；
21、所述矩阵乘法任务的输入变量为所述切片任务的输出变量；
22、所述张量积任务的输入变量为所述矩阵乘法任务的输出变量和/或另外一个所述张量积任务的输出变量。
23、可选的，所述目标量子比特包括多个量子比特，所述切片任务的处理操作为对所述目标量子比特对应的量子态进行切片，所述切片任务的输出变量为每一量子比特的第一量子态；
24、所述矩阵乘法任务的处理操作为对每一第一量子态和对应的目标量子逻辑门的矩阵表示进行矩阵乘法计算，所述矩阵乘法任务的输出变量为每一量子比特的第二量子态。
25、可选的，所述张量积任务的处理操作为当一个矩阵乘法任务执行完成后，对量子比特的第二量子态进行张量积计算。
26、本申请的又一实施例提供了一种量子电路模拟装置，所述装置包括：
27、获取模块，用于获取用户输入的指令，所述指令用于将目标量子逻辑门作用于目标量子比特；
28、生成模块，用于根据所述指令生成多个计算任务，每个计算任务包括一个处理操作和与该处理操作对应的输入变量和输出变量；
29、计算模块，用于根据每个计算任务之间的依赖关系，确定每个计算任务的计算顺序，以及将计算顺序相同的计算任务并行计算。
30、本申请的又一实施例提供了一种存储介质，所述存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为计算时执行上述任一项中所述的方法。
31、本申请的又一实施例提供了一种电子装置，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为计算所述计算机程序以执行上述任一项中所述的方法。
32、本申请提供了一种量子电路模拟方法、装置、介质及电子装置，根据用户输入的指令生成多个计算任务，基于每个计算任务对应的输入变量、输出变量之间的依赖关系确定计算任务的执行顺序，对执行顺序相同的任务进行并行计算，最大化地利用经典计算机计算资源。与现有的量子电路模拟方法相比，本申请实施例提供的一种量子电路模拟方法极大地提高了经典计算机模拟量子电路的速度。
技术实现思路
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种量子电路模拟方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据每个计算任务之间的依赖关系，确定每个计算任务的计算顺序，包括：
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述输入变量和输出变量设置有虚拟标签，所述方法还包括：
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述计算任务的输入变量的虚拟标签由与该计算任务具有依赖关系、且计算顺序在前的计算任务的输出变量的虚拟标签决定。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算任务包括切片任务、矩阵乘法任务和张量积任务；
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述目标量子比特包括多个量子比特，所述切片任务的处理操作为对所述目标量子比特对应的量子态进行切片，所述切片任务的输出变量为每一量子比特的第一量子态；
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述张量积任务的处理操作为当一个矩阵乘法任务执行完成后，对量子比特的第二量子态进行张量积计算。
8.一种量子电路模拟装置，其特征在于，所述装置包括
9.一种存储
10.一种电子装置，包括存储器和处理器，其特征在于，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为计算所述计算机程序以执行所述权利要求1至7任一项中所述的方法。
...【技术特征摘要】
1.一种量子电路模拟方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据每个计算任务之间的依赖关系，确定每个计算任务的计算顺序，包括：
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述输入变量和输出变量设置有虚拟标签，所述方法还包括：
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述计算任务的输入变量的虚拟标签由与该计算任务具有依赖关系、且计算顺序在前的计算任务的输出变量的虚拟标签决定。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算任务包括切片任务、矩阵乘法任务和张量积任务；
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述目标量子比特包括多个量子比特，所述切...
【专利技术属性】
技术研发人员：窦猛汉，请求不公布姓名，请求不公布姓名，请求不公布姓名，
申请(专利权)人：本源量子计算科技合肥股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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