一种量子电路保真度的预测模型构建方法及系统、预测方法技术方案

本发明专利技术提供了一种量子电路保真度预测模型构建方法及系统、预测方法，其包括：获取指定的量子计算设备的配置信息，随机生成多个量子电路并在指定的量子计算设备上执行，以获取每个随机生成的量子电路在指定量子计算设备上的参数列表与实际保真度；统计每个随机生成的量子电路的每个量子比特上应用的单比特门的数量以及每个量子比特对上应用的两比特门的数量并与其在指定量子计算设备上的参数列表拼接以编码该量子电路的最终特征向量，基于每个量子电路的实际保真度为其最终特征向量配置标签以组成训练集；利用训练集对初始量子电路保真度预测模型进行迭代训练以得到量子电路保真度预测模型，并以该模型预测量子电路在指定量子计算设备上的保真度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及量子计算，更具体地说，涉及一种量子电路保真度的预测模型构建方法及系统、预测方法。

技术介绍

1、量子计算以其超越经典计算的潜力正成为现代科学的一个重要分支。量子电路作为量子计算的核心，其为通过量子比特(qub its)实现量子算法的基本结构。这些量子电路的设计旨在利用量子力学的原理，如叠加和纠缠，来执行特定的计算任务，从而在诸如密码破解、药物发现等领域展现出潜在的巨大优势。然而，现有的量子计算设备依然处在n i sq(中等规模含噪声量子计算)时代，量子电路不可避免地受到外部环境的干扰，如温度波动、电磁噪声等，这些因素统称为量子噪声。此外，量子系统的内部缺陷，如量子比特的制备不精确、量子门操作的不完美实现，也会引入误差。这些噪声和误差统称为量子错误，它们会累积并传播，从而严重破坏量子电路的执行过程，影响最终的计算结果。保真度(fi de lity)是衡量量子电路执行准确性的一个关键指标，它量化了实际输出量子态与理论预期量子态之间的接近程度。一个高保真度的量子电路意味着其输出结果与理论预测高度一致，而低保真度则暗示了显著的误差存在。因此，保真度不本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种量子电路保真度的预测模型构建方法，所述量子电路保真度预测模型用于预测量子电路在指定量子计算设备上的保真度，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述配置信息包括指定的量子计算设备支持的所有类别的单比特量子门、两比特量子门、量子比特以及由两个拓扑相连的量子比特构成的量子比特对。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述参数列表包括量子电路在指定的量子计算设备上每种单比特量子门应用在每种量子比特上的保真度、每种两比特量子门应用在每种量子比特对上的保真度、每种量子比特的读取保真度、每种量子比特的纵向弛豫时间与横向弛豫时间。<...

【技术特征摘要】

1.一种量子电路保真度的预测模型构建方法，所述量子电路保真度预测模型用于预测量子电路在指定量子计算设备上的保真度，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述配置信息包括指定的量子计算设备支持的所有类别的单比特量子门、两比特量子门、量子比特以及由两个拓扑相连的量子比特构成的量子比特对。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述参数列表包括量子电路在指定的量子计算设备上每种单比特量子门应用在每种量子比特上的保真度、每种两比特量子门应用在每种量子比特对上的保真度、每种量子比特的读取保真度、每种量子比特的纵向弛豫时间与横向弛豫时间。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，每个量子比特的读取保真度为该量子比特所属量子电路在指定的量子计算设备上读取0的保真度与读取1的保真度的平均...

【专利技术属性】
技术研发人员：李龙成，郭子瑛，孙晓明，
申请(专利权)人：中国科学院计算技术研究所，
类型：发明
国别省市：