经由非时间有序相关器学习量子系统技术方案

技术编号:44901573 阅读:25 留言:0更新日期:2025-04-08 18:49
用于经由非时间有序相关器学习量子系统的方法、系统和设备。在一个方面中,一种方法包括由控制和测量系统测量包括多个量子位的量子系统的非时间有序相关器值,其中该多个量子位包括探测量子位和一个或多个其他量子位。为了测量非时间有序相关器值,在初始状态下准备该探测量子位。对于时间t,对该量子系统执行前向时间演化。对该量子系统中的一个或多个量子位应用幺正算子。对于时间t,对该量子系统执行后向时间演化,并且测量该探测量子位以获得非时间有序相关器值。经典计算装置处理所测量的非时间有序相关器值以确定该量子系统的性质。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本公开涉及量子计算。


技术介绍

1、学习量子系统的性质带来了其经典对应系统中不存在的挑战。这些挑战通常源于纠缠的存在—对与另一个系统(或环境)高度纠缠的量子系统的测量揭露很少的可从中进行学习的信息。在实际情况下,这些困难在强相互作用量子系统中最为常见。强相互作用可以在非常短的时间尺度上在整个系统中引入非局部纠缠,并且发现由此抑制从物理可观测量中学习系统性质(例如哈密顿量)。

2、强相互作用在量子学习的实验应用中的普遍存在促进了针对该问题的各种解决方案的出现。例如,在核磁共振(nmr)光谱法中,已经开发出可控地抑制固态核自旋之间的非所要的强相互作用的技术,这使得能够识别迄今为止无法接近的分子结构。类似地,在量子装置表征和量子传感中,动态解耦控制序列可以有效地消除不想要的相互作用并改进对剩余相互作用的学习。其他方法包括通过将系统中的量子数据转换到量子模拟器上来进行学习,或者在纠缠形成之前在早期从高精度局部测量中进行学习。尽管如此,由于控制不完整或实验精度有限,许多物理系统仍然无法通过现有方法来学习。


技术实现思路本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种方法,包括:

2.如权利要求1所述的方法,其中所测量的非时间有序相关器值指示在初始时间在所述探测量子位处编码的信息在时间t是否包含于涉及所述其他量子位的相关性中。

3.如权利要求1或权利要求2所述的方法,还包括,对于t的多个值中的每一个并且对于多个幺正算子中的每一个,重复地测量所述非时间有序相关器值。

4.如权利要求3所述的方法,其中处理所测量的非时间有序相关器值以确定所述量子系统的性质包括使用经训练的经典学习模型来预测所述量子系统的所述性质。

5.如权利要求4所述的方法,还包括:

6.如权利要求3至5中任一项所述的方法...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种方法,包括:

2.如权利要求1所述的方法,其中所测量的非时间有序相关器值指示在初始时间在所述探测量子位处编码的信息在时间t是否包含于涉及所述其他量子位的相关性中。

3.如权利要求1或权利要求2所述的方法,还包括,对于t的多个值中的每一个并且对于多个幺正算子中的每一个,重复地测量所述非时间有序相关器值。

4.如权利要求3所述的方法,其中处理所测量的非时间有序相关器值以确定所述量子系统的性质包括使用经训练的经典学习模型来预测所述量子系统的所述性质。

5.如权利要求4所述的方法,还包括:

6.如权利要求3至5中任一项所述的方法,还包括:

7.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述幺正算子包括局部幺正算子,任选地为单量子位pauli操作。

8.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述幺正算子包括全局旋转操作。

9.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述量子系统包括遍历1d自旋链,并且其中确定所述量子系统的性质包括学习与所述探测量子位相距距离d处的量子位耦合。

10.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述量子系统包括在与所述探测量子位相距距离d处相交的两个自旋链,并且其中确定所述量子系统的性质包括学习d的值。

11.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中对于时间t对所述量子系统执行前向时间演化包括对所述量子系统应用实现第二幺正算子e-iht的量子电路,其中h表示表征所述量子系统的哈密顿量,并且其中对于所述时间t对所述量子系统执行后向时间演化包括对所述量子系统应用实现第三幺正算子eiht的量子电路。

12.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中对于所述时间t对所述量子系统执行后向时间演化是有噪声的。

13.一种方法,包括:

14.如权利要求13所述的方法,其中所测量的非时间有序相关器值...

【专利技术属性】
技术研发人员:T·S·舒斯特M·摩瑟尼牛玥蓁
申请(专利权)人:谷歌有限责任公司
类型:发明
国别省市:

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