CN112633508A - 一种量子线路的生成方法、装置、存储介质及电子装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种量子线路的生成方法、装置、存储介质及电子装置，属于量子计算技术领域。本发明采用基于矩阵分解的量子线路生成方式，并且相对于其他的分解方式，由于本发明通过豪斯霍尔德变换将酉矩阵A分解为对角矩阵R和豪斯霍尔德矩阵，(N‑1)次的豪斯霍尔德变换即可依次将酉矩阵A的前(N‑1)列的非对角元素进行逐列消解转化为对角矩阵形式，随着豪斯霍尔德变换分解的进行，计算量变小，分解速度会越来越快，计算效率也会越来越高，再基于分解出的对角矩阵R和豪斯霍尔德矩阵确定对应的子量子线路，根据对角矩阵R、(N‑1)个豪斯霍尔德矩阵所构成的N个矩阵之间的左乘次序连接对应的子量子线路即生成与酉矩阵A对应的量子线路。

Description

一种量子线路的生成方法、装置、存储介质及电子装置

技术领域

本发明属于量子计算技术领域，特别是一种量子线路的生成方法、装置、存储介质及电子装置。

背景技术

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。因量子计算机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，故成为各国追逐竞争的关键技术。

目前，量子计算的算法通常用量子线路表示，量子线路包括量子逻辑门操作。利用量子计算解决问题的过程，可以理解为：将该问题转化为函数形式描述(例如，Ax＝b)，然后将酉矩阵A、向量b编码引入量子线路，执行该量子线路进行求解。

因此，如何将酉矩阵A，尤其是高阶酉矩阵A，编码生成对应的量子线路一直是本领域研究的热点，并且亟需解决。

发明内容

本发明的目的是提供一种量子线路的生成方法、装置、存储介质及电子装置，以解决现有技术中的不足，它能够将酉矩阵A，尤其是高阶的酉矩阵A，编码生成对应的量子线路。

本申请的一个实施例提供了一种量子线路的生成方法，包括：

获得酉矩阵A，A的阶数N＝2ⁿ，n为待编码量子线路包含的量子比特数；

基于豪斯霍尔德变换确定对角矩阵R和(N-1)个豪斯霍尔德矩阵使酉矩阵A＝H₁H₂…H_j…H_N-1R，其中，H_j为酉矩阵A第j次豪斯霍尔德变换时对应的豪斯霍尔德矩阵，1≤j≤N-1；

确定等效酉矩阵为所述对角矩阵R的子量子线路Cir_R，并分别确定等效酉矩阵为各所述豪斯霍尔德矩阵的子量子线路Cir₁、…、Cir_j、…、Cir_N-1，其中，子量子线路Cir_j的酉矩阵U(Cir_j)＝H_j；

依次连接子量子线路Cir_R、Cir_N-1、…、Cir_j、…、Cir₁生成与酉矩阵A对应的量子线路。

优选的是，所述确定等效酉矩阵为所述对角矩阵R的子量子线路Cir_R的步骤，包括：

将所述对角矩阵R拆分成2^n-1个携带受控信息的单量子逻辑门对应的酉矩阵，且满足

其中，U_m为第(m+1)个携带受控信息的单量子逻辑门对应的酉矩阵，0≤m≤2^n-1-1；

确定包含所述2^n-1个携带受控信息的单量子逻辑门的序列为所述子量子线路Cir_R。

优选的是，所述将所述对角矩阵R拆分成2^n-1个携带受控信息的单量子逻辑门对应的酉矩阵的步骤，包括：

初始化m＝0；

针所述对角矩阵R拆分的第(m+1)个携带受控信息的单量子逻辑门对应的酉矩阵对U_m，获取所述对角矩阵R中第(2m+1)列的对角元素R_(2m+1)(2m+1)，以及第(2m+2)列的对角元素R_(2m+2)(2m+2)；

确定

更新m＝m+1，并返回所述针所述对角矩阵R拆分的第(m+1)个携带受控信息的单量子逻辑门对应的酉矩阵对U_m，获取所述对角矩阵R中第(2m+1)列的对角元素R_(2m+1)(2m+1)，以及第(2m+2)列的对角元素R_(2m+2)(2m+2)的步骤，直至m＝2^n-1-1。

优选的是，所述分别确定等效酉矩阵为各所述豪斯霍尔德矩阵的子量子线路Cir₁、…、Cir_num、…、Cir_N-1的步骤，包括：

初始化j＝1；

针对豪斯霍尔德矩阵H_j，确定将复数向量h_j编码到所述待编码量子线路中n个量子比特的2ⁿ个量子态的振幅上获得的第一量子线路Cir_j(1)，所述复数向量

1≤j≤N-1，θ_jj为a_jj+b_jji的辐角，其中：所述复数向量h_j包含N个元素，且a_1j+b_1ji，…，a_kj+b_kji，…，a_Nj+b_Nji为酉矩阵A的第j列对角线以下的元素，1≤k≤N；

确定与所述第一量子线路Cir_j(1)对应的零相位翻转量子线路Cir_j(0)和所述第一量子线路Cir_j(1)经共轭转置得到的第二量子线路Cir_j(2)，且满足H_j＝v_jD_Gv_j ^T，其中，v_j为所述第一量子线路Cir_j(1)对应的等效酉矩阵，D_G为所述零相位翻转量子线路Cir_j(0)对应的等效酉矩阵；

确定依次连接的所述第二量子线路Cir_j(2)、所述零相位翻转量子线路Cir_j(0)、所述第一量子线路Cir_j(1)为与H_j对应的子量子线路Cir_j；

更新j＝j+1，并返回所述针对豪斯霍尔德矩阵H_j，确定将复数向量h_j编码到所述待编码量子线路中n个量子比特的2ⁿ个量子态的振幅上获得的第一量子线路Cir_j(1)的步骤，直至j＝N-1。

优选的是，所述确定将复数向量h_j编码到所述待编码量子线路中n个量子比特的2ⁿ个量子态的振幅上获得的第一量子线路Cir_j(1)的步骤，包括：

根据酉矩阵A的第j列的元素，确定所述复数向量h_j，其中：

确定由所述复数向量h_j分解生成的对角矩阵D_j和实数向量Y_j，其中，所述对角矩阵

并且所述实数向量

式中，δ_k为所述复数向量h_j对应元素的辐角；

利用量子逻辑门，将所述实数向量Y_j的N个元素的元素值编码到所述待编码量子线路中n个量子比特的2ⁿ个量子态的振幅上，输出包含编码后的2ⁿ个量子态的分量子线路Cir_jY(1)；其中，所述编码后的2ⁿ个量子态的振幅与所述N个元素的元素值一一对应；

确定等效酉矩阵为所述对角矩阵D_j的分量子线路Cir_jD(1)；

依次连接所述分量子线路Cir_jY(1)、所述分量子线路Cir_jD(1)获得所述第一量子线路Cir_j(1)。

优选的是，所述利用量子逻辑门，将所述实数向量Y_j的N个元素的元素值编码到所述待编码量子线路中n个量子比特的2ⁿ个量子态振幅上，输出包含编码后的2ⁿ个量子态的分量子线路Cir_jY(1)的步骤，包括：

将所述N个元素均分为两组，利用受控旋转门，将每一组均分后的元素的平方和的根作为振幅值编码到前r个量子比特的当前2^r个量子态的振幅上；其中，所述r为当前均分的次数，r＝1，2，……n；

对所述每一组均分后的元素继续进行均分，返回执行所述利用受控旋转门，将每一组均分后的元素的平方和的根作为振幅值编码到前r个量子比特的当前2r个量子态的振幅上，直至第n次均分后，输出包含编码后的2ⁿ个量子态的分量子线路Cir_jY(1)。

优选的是，所述量子逻辑门为RY门。

本申请的另一个实施例提供了一种量子线路的生成装置，包括：

获取模块，用于获得酉矩阵A，A的阶数N＝2ⁿ，n为待编码量子线路包含的量子比特数；

矩阵确定模块，用于基于豪斯霍尔德变换确定对角矩阵R和(N-1)个豪斯霍尔德矩阵使酉矩阵A＝H₁H₂…H_j…H_N-1R，其中，H_j为酉矩阵A第j次豪斯霍尔德变换时对应的豪斯霍尔德矩阵，1≤j≤N-1；

子量子线路确定模块，用于确定等效酉矩阵为所述对角矩阵R的子量子线路Cir_R，并分别确定等效酉矩阵为各所述豪斯霍尔德矩阵的子量子线路Cir₁、…、Cir_j、…、Cir_N-1，其中，子量子线路Cir_j的酉矩阵U(Cir_j)＝H_j；

量子线路生成模块，用于依次连接子量子线路Cir_R、Cir_N-1、…、Cir_j、…、Cir₁生成与酉矩阵A对应的量子线路。

本申请还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运行时执行所述的方法。

本申请还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运行所述计算机程序以执行所述的方法。

与与本发明内容相关的现有技术相比，本发明通过先获得待编码生成量子线路的N阶酉矩阵A，N＝2ⁿ，n为待编码量子线路包含的量子比特数，然后基于豪斯霍尔德变换确定对角矩阵R和(N-1)个豪斯霍尔德矩阵使酉矩阵A＝H₁H₂…H_j…H_N-1R，其中，H_j为酉矩阵A第j次豪斯霍尔德变换时对应的豪斯霍尔德矩阵，1≤j≤N-1；再确定等效酉矩阵为所述对角矩阵R的子量子线路Cir_R，并分别确定等效酉矩阵为各所述豪斯霍尔德矩阵的子量子线路Cir₁、…、Cir_j、…、Cir_N-1，其中，子量子线路Cir_j的酉矩阵U(Cir_j)＝H_j；最后依次连接子量子线路Cir_R、Cir_N-1、…、Cir_j、…、Cir₁生成与酉矩阵A对应的量子线路，进而将酉矩阵A编码生成对应的量子线路。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种量子线路的生成方法的计算机终端的硬件结构框图；

图2为本发明实施例提供的一种量子线路的展现方式的示意图；

图3为本发明实施例提供的一种量子线路的生成方法的流程示意图；

图4为本发明实施例提供的对角酉矩阵对应的量子线路的示意图；

图5为本发明实施例提供的零相位翻转量子线路的示意图；

图6为本发明实施例中实数向量

编码生成量子线路的示例的示意图；

图7为本发明实施例提供的一种量子线路的生成装置的结构示意图。

具体实施方式

下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

本发明实施例首先提供了一种量子线路的生成方法，该方法可以应用于电子设备，如计算机终端，具体如普通电脑、量子计算机等。

下面以运行在计算机终端上为例对其进行详细说明。图1为本发明实施例提供的一种量子线路的生成方法的计算机终端的硬件结构框图。如图1所示，计算机终端10可以包括一个或多个(图1中仅示出一个)处理器102(处理器102可以包括但不限于微处理器MCU或可编程逻辑器件FPGA等的处理装置)和用于存储数据的存储器104，可选地，上述计算机终端还可以包括用于通信功能的传输装置106以及输入输出设备108。本领域普通技术人员可以理解，图1所示的结构仅为示意，其并不对上述计算机终端的结构造成限定。例如，计算机终端10还可包括比图1中所示更多或者更少的组件，或者具有与图1所示不同的配置。

存储器104可用于存储应用软件的软件程序以及模块，如本申请实施例中的量子计算模拟方法对应的程序指令/模块，处理器102通过运行存储在存储器104内的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述的方法。存储器104可包括高速随机存储器，还可包括非易失性存储器，如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。在一些实例中，存储器104可进一步包括相对于处理器102远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至计算机终端10。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

传输装置106用于经由一个网络接收或者发送数据。上述的网络具体实例可包括计算机终端10的通信供应商提供的无线网络。在一个实例中，传输装置106包括一个网络适配器(Network Interface Controller，NIC)，其可通过基站与其他网络设备相连从而可与互联网进行通讯。在一个实例中，传输装置106可以为射频(Radio Frequency，RF)模块，其用于通过无线方式与互联网进行通讯。

需要说明的是，真正的量子计算机是混合结构的，它包含两大部分：一部分是经典计算机，负责执行经典计算与控制；另一部分是量子设备，负责运行量子程序进而实现量子计算。而量子程序是由量子语言如QRunes语言编写的一串能够在量子计算机上运行的指令序列，实现了对量子逻辑门操作的支持，并最终实现量子计算。具体的说，量子程序就是一系列按照一定时序操作量子逻辑门的指令序列。

在实际应用中，因受限于量子设备硬件的发展，通常需要进行量子计算模拟以验证量子算法、量子应用等等。量子计算模拟即借助普通计算机的资源搭建的虚拟架构(即量子虚拟机)实现特定问题对应的量子程序的模拟运行的过程。通常，需要构建特定问题对应的量子程序。本发明实施例所指量子程序，即是经典语言编写的表征量子比特及其演化的程序，其中与量子计算相关的量子比特、量子逻辑门等等均有相应的经典代码表示。

量子线路作为量子程序的一种体现方式，也称量子逻辑电路，是最常用的通用量子计算模型，表示在抽象概念下对于量子比特进行操作的线路，其组成包括量子比特、线路(时间线)，以及各种量子逻辑门，最后常需要通过量子测量操作将结果读取出来。

量子线路的展现方式可以是按一定时序排列的量子逻辑门序列，具体的，例如：

q₀：RX(q₀)、H(q₀)、CNOT(q₀，q₂)、X(q₀)

q₁：X(q₁)、RY(q₁)、H(q₁)、CNOT(q₂，q₁)

q₂：H(q₂)、X(q₂)、CNOT(q₀，q₂)、CNOT(q₂，q₁)、RZ(q₂)

与上述量子逻辑门序列对应的量子线路的更为形象的一种展现方式，参照图2所示。

不同于传统电路是用金属线所连接以传递电压信号或电流信号，在量子线路中，线路可看成是由时间所连接，亦即量子比特的状态随着时间自然演化，在这过程中按照哈密顿运算符的指示，一直到遇上量子逻辑门而被操作。

一个量子程序整体上对应有一条总的量子线路，本发明所述量子程序即指该条总的量子线路，其中，该总的量子线路中的量子比特总数与量子程序的量子比特总数相同。可以理解为：一个量子程序可以由量子线路、针对量子线路中量子比特的测量操作、保存测量结果的寄存器及控制流节点(跳转指令)组成，一条量子线路可以包含几十上百个甚至千上万个量子逻辑门操作。量子程序的执行过程，就是对所有的量子逻辑门按照一定时序执行的过程。需要说明的是，时序即单个量子逻辑门被执行的时间顺序。

需要说明的是，经典计算中，最基本的单元是比特，而最基本的控制模式是逻辑门，可以通过逻辑门的组合来达到控制电路的目的。类似地，处理量子比特的方式就是量子逻辑门。使用量子逻辑门，能够使量子态发生演化，量子逻辑门是构成量子线路的基础，量子逻辑门包括单比特量子逻辑门，如Hadamard门(H门，阿达马门)、泡利-X门(X门)、泡利-Y门(Y门)、泡利-Z门(Z门)、RX门、RY门、RZ门等等；多比特量子逻辑门，如CNOT门、CR门、iSWAP门、Toffoli门等等。量子逻辑门一般使用酉矩阵表示，而酉矩阵不仅是矩阵形式，也是一种操作和变换。一般量子逻辑门在量子态上的作用是通过酉矩阵左乘以量子态右矢对应的矩阵进行计算的。

量子态，即量子比特的逻辑状态，在量子算法(或称量子程序)中用二进制表示，例如，一组量子比特为q₀、q₁、q₂，表示第0位、第1位、第2位量子比特，从高位到低位排序为q₂q₁q₀，该组量子比特对应的量子态共有2的量子比特总数次方个，是指8个本征态(确定的状态)：|000>、|001>、|010>、|011>、|100>、|101>、|110>、|111>，每个量子态的位与量子比特对应一致，如|000>态，000从高位到低位对应q₂q₁q₀，|>为狄拉克符号。

以单个量子比特说明，单个量子比特的逻辑状态ψ可能处于|0>态、|1>态、|0>态和|1>态的叠加态(不确定状态)，具体可以表示为ψ＝a|0>+b|1>，其中，a和b为表示量子态振幅(概率幅)的复数，振幅的平方表示概率，a²、b²分别表示逻辑状态是|0>态、|1>态的概率，a²+b²＝1。简言之，量子态是各本征态组成的叠加态，当其他态的概率为0时，即处于唯一确定的本征态。

下面对本发明实施例提供的一种量子线路的生成方法作进一步描述说明。

参见图3，图3为本发明实施例提供的量子线路的生成方法的流程示意图，包括步骤S301至S304，其中：

S301、获得酉矩阵A，A的阶数N＝2ⁿ，n为待编码量子线路包含的量子比特数。

酉矩阵A的每一个元素都是复数形式，即每一个元素包含实部和虚部，为方便具体实施方式中对本发明实施例方案的描述，记酉矩阵A的第j列元素对应的向量为：

[a_1j+b_1ji，…，a_kj+b_kji，…，a_Nj+b_Nji]^T

可以理解的是，a_kj为实部，b_kj为虚部，a_kj、b_kj均为实数，酉矩阵A的第j列元素对应的向量之间线性无关。

S302、基于豪斯霍尔德变换确定对角矩阵R和(N-1)个豪斯霍尔德矩阵使酉矩阵A＝H₁H₂…H_j…H_N-1R，其中，H_j为酉矩阵A第j次豪斯霍尔德变换时对应的豪斯霍尔德矩阵，1≤j≤N-1。

需要说明的是，基于豪斯霍尔德变换对酉矩阵A进行分解，可以得到酉矩阵A的豪斯霍尔德矩阵H₁、H₂、…、H_j、…、H_N-1以使得：

H_N-1…H_j…H₂H₁A＝R

又，根据豪斯霍尔德矩阵具有的性质H＝H^-1，即可得到：

A＝H₁H₂…H_j…H_N-1R

S303、确定等效酉矩阵为所述对角矩阵R的子量子线路Cir_R，并分别确定等效酉矩阵为各所述豪斯霍尔德矩阵的子量子线路Cir₁、…、子量子线路Cir_j、…、子量子线路Cir_N-1，其中，子量子线路Cir_j的等效酉矩阵U(Cir_j)＝H_j。

在量子信息领域中，通过量子逻辑门来对量子态进行操作以使量子态发生演化，量子线路包含量子逻辑门序列，量子计算的过程或者说量子程序的执行过程，就是对量子线路上包含的所有量子逻辑门按照一定时序执行的过程。

在量子计算过程中，对量子态的一个量子逻辑门操作即等效为酉变换作用在量子态上得到的是一个新的量子态，酉变换作用在量子态上得到新的量子态的过程是利用量子逻辑门酉矩阵左乘以量子态右矢进行计算。

可以理解的是，量子线路上一系列的量子逻辑门操作，也即一系列的酉变换，因此，在进行量子计算时，一条量子线路可以等效为一个酉矩阵，本发明称之为量子线路等效酉矩阵。并且，在编码量子逻辑门后，一条包含n个量子比特的量子线路一系列的酉变换输出2n个量子态，每一个量子态都有对应的振幅。

示例性的，如图2所示的量子线路的等效酉矩阵U即为一个8×8的酉矩阵。

因此，本步骤基于豪斯霍尔德变换确定对角矩阵R和(N-1)个豪斯霍尔德矩阵，即可通过确定等效酉矩阵为所述对角矩阵R的子量子线路Cir_R，并分别确定等效酉矩阵为各所述豪斯霍尔德矩阵的子量子线路Cir₁、…、Cir_j、…、Cir_N-1以作为与酉矩阵A对应的量子线路的组成部分，其中，子量子线路Cir_j的等效酉矩阵U(Cir_j)＝H_j。

在一些实施例中，所述确定等效酉矩阵为所述对角矩阵R的子量子线路Cir_R的步骤，包括：

将所述对角矩阵R拆分成2^n-1个携带受控信息的单量子逻辑门对应的酉矩阵，且满足

其中，U_m为第(m+1)个携带受控信息的单量子逻辑门对应的酉矩阵，0≤m≤2^n-1-1；

确定包含所述2^n-1个携带受控信息的单量子逻辑门的序列为所述子量子线路Cir_R。

进一步地，在一实施例中，所述将所述对角矩阵R拆分成2^n-1个携带受控信息的单量子逻辑门对应的酉矩阵的步骤，包括：

初始化m＝0；

针所述对角矩阵R拆分的第(m+1)个携带受控信息的单量子逻辑门对应的酉矩阵对U_m，获取所述对角矩阵R中第(2m+1)列的对角元素R_(2m+1)(2m+1)，以及第(2m+2)列的对角元素R_(2m+2)(2m+2)；

确定

更新m＝m+1，并返回所述针所述对角矩阵R拆分的第(m+1)个携带受控信息的单量子逻辑门对应的酉矩阵对Um，获取所述对角矩阵R中第(2m+1)列的对角元素R_(2m+1)(2m+1)，以及第(2m+2)列的对角元素R_(2m+2)(2m+2)的步骤，直至m＝2^n-1-1。

基于对角酉矩阵的元素编码生成对应量子线路的过程是对对角酉矩阵的一个拆分过程，不需要复杂的数学计算，即可实现大数量元素的复数向量的快速编码。

示例性的，8×8的对角酉矩阵M为：

上式中，u₀、u₁、u₂、u₃均表示一个2×2的酉矩阵。所以，基于对M中的元素编码即可生成对应的量子线路，生成的量子线路即如图4(1)所示。

示例性的，16×16的对角酉矩阵M为：

上式中，u₀、u₁、u₂、…、u₇均表示一个2×2的酉矩阵。所以，M等价的量子线路即如图4(2)所示。

又，2ⁿ×2ⁿ的对角酉矩阵M为：

上式中，u₀、u₁、u₂、…、u_n-1均表示一个2×2的酉矩阵。所以，M等价的量子线路即如图4(3)所示。

需要说明的是，图示中的空心的圆圈代表0控，实心的黑色圆圈代表1控，圆圈之间的连线代表受控；结合图4(1)，当量子比特q₀、q₁的量子态为0时，u₀量子逻辑门就会被执行；当量子比特q₀的量子态为0，且q₁的量子态为1时，u₁量子逻辑门就会被执行；当量子比特q₀的量子态为1，且q₁的量子态为0时，u₂量子逻辑门就会被执行；当量子比特q₀、q₁的量子态为1时，u₃量子逻辑门就会被执行；图4(2)、图4(3)与图4(1)相类似。因此，U_m对应各量子比特的受控信息可以根据十进制数m对应的二进制表示方式确定。

在一些实施例中，所述分别确定等效酉矩阵为各所述豪斯霍尔德矩阵的子量子线路Cir₁、…、Cir_j、…、Cir_N-1的步骤，包括：

初始化j＝1；

针对豪斯霍尔德矩阵H_j，确定将复数向量h_j编码到所述待编码量子线路中n个量子比特的2ⁿ个量子态的振幅上所获得的第一量子线路Cir_j(1)，所述复数向量

1≤j≤N-1，θ_jj为a_jj+b_jji的辐角，其中：a_jj+b_jji，…，a_kj+b_kji，…，a_Nj+b_Nji为酉矩阵A的第j列对角线以下的元素，j≤k≤N；复数的辐角的确定可以参考相关现有技术，需要说明的是所述复数向量h_j包含N个元素，故：

在j＝1时，

在j＝2时，

在j＝3时，

以此类推……在j＝N-1时，h_N-1则为：

即，可以理解为h_j包含A中第j列的元素，并且将行位置位于第j列对角元素之上的元素置0，需要说明的是，行位置位于第j列对角元素之上的元素不包括第j列对角元素。

确定与所述第一量子线路Cir_j(1)对应的零相位翻转量子线路Cir_j(0)和所述第一量子线路Cir_j(1)经共轭转置得到的第二量子线路Cir_j(2)，且满足H_j＝v_jD_Gv_j ^T，其中，v_j为所述第一量子线路Cir_j(1)对应的等效酉矩阵，D_G为所述零相位翻转量子线路Cir_j(0)对应的等效酉矩阵；

确定依次连接的所述第二量子线路Cir_j(2)、所述零相位翻转量子线路Cir_j(0)、所述第一量子线路Cir_j(1)为与H_j对应的子量子线路Cir_j；

更新j＝j+1，并返回所述针对豪斯霍尔德矩阵H_j，确定将复数向量h_j编码到所述待编码量子线路中n个量子比特的2ⁿ个量子态的振幅上获得的第一量子线路Cir_j(1)的步骤，直至j＝N-1。

其中，D_G为2ⁿ×2ⁿ矩阵，且矩阵形式如下：

示例性的，8×8的D_G所对应的量子线路，即零相位翻转量子线路Cir_j(0)参照图5(1)所示；

16×16的D_G所对应的量子线路，即零相位翻转量子线路Cir_j(0)参照图5(2)所示；

2ⁿ×2ⁿ的D_G所对应的量子线路，即零相位翻转量子线路Cir_j(0)参照图5(3)所示。

进一步地，在一实施例中，在所述确定将复数向量h_j编码到所述待编码量子线路中n个量子比特的2ⁿ个量子态的振幅上获得的第一量子线路Cir_j(1)的步骤，包括：

根据酉矩阵A的第j列的元素，确定所述复数向量h_j，其中：

确定由所述复数向量h_j分解生成的对角矩阵D_j和实数向量Y_j，其中，对角矩阵所述

并且所述实数向量

式中，δ_k为所述复数向量h_j对应元素的辐角，具体的，δ₁为所述复数向量h_j的第1个元素的辐角，δ₂为所述复数向量h_j的第2个元素的辐角，…，以此类推；

利用量子逻辑门，将所述实数向量Y_j的N个元素的元素值编码到所述待编码量子线路中n个量子比特的2ⁿ个量子态的振幅上，输出包含编码后的2ⁿ个量子态的分量子线路Cir_jY(1)；其中，所述编码后的2ⁿ个量子态的振幅与所述N个元素的元素值一一对应；

确定等效酉矩阵为所述对角矩阵D的分量子线路Cir_jD(1)；

依次连接所述分量子线路Cir_jY(1)、所述分量子线路Cir_jD(1)获得所述第一量子线路Cir_j(1)。

其中，|a_kj+b_kji|表示复向量h_j中元素a_kj+b_kji的模，可以理解的是，元素a_kj+b_kji的辐角δ_k＝arg(a_kj+b_kji)。

将h_j拆分成对角矩阵D_j和实数向量Y_j相乘，相当于是对复向量h_j进行了一个相位信息提取，提取后的相位信息通过D_j表示，振幅信息通过实数向量Y_j表示。然后，可以通过量子逻辑门Ry门将实数向量Y_j编码生成分量子线路Cir_jY(1)，通过对角酉矩阵分解的方法，将D_j拆分成U4门，基于U4门生成分量子线路Cir_jD(1)，依次连接分量子线路Cir_jY(1)、分量子线路Cir_jD(1)，即实现将复数向量h_j编码到所述待编码量子线路中n个量子比特的2n个量子态上获得的第一量子线路Cir_j(1)，生成的量子线路所对应的酉矩阵等效于v_j。

与前述步骤相同的是，基于对角酉矩阵的元素编码生成对应量子线路的过程是对对角酉矩阵的一个拆分过程，不需要复杂的数学计算，即可实现大数量元素的复数向量的快速编码。

更进一步地，在一实施方式中，所述利用量子逻辑门，将所述实数向量Y的N个元素的元素值编码到所述待编码量子线路中n个量子比特的2ⁿ个量子态的振幅上，输出包含编码后的2ⁿ个量子态的分量子线路Cir_jY(1)的步骤，包括：

将所述N个元素均分为两组，利用受控旋转门，将每一组均分后的元素的平方和的平方根作为振幅值编码到前r个量子比特的当前2r个量子态的振幅上；其中，所述r为当前均分的次数，r＝1，2，……n；

对所述每一组均分后的元素继续进行均分，返回执行所述利用受控旋转门，将每一组均分后的元素的平方和的平方根作为振幅值编码到前r个量子比特的当前2^r个量子态的振幅上，直至第n次均分后，输出包含编码后的2ⁿ个量子态的分量子线路Cir_jY(1)，其中，所述受控旋转门，可以是受控的RY门。

示例性的，假设一实数向量：

有8个元素，假设该8个元素为经归一化处理后的元素，平方和为1：

现有技术方案编码该8个元素的向量至少需要8个量子比特，所使用的量子线路的量子逻辑门数量为16个。

本申请实施例的方式编码该8个元素需要3个量子比特，其量子比特的初态为|000>，那么实现该向量振幅编码的过程如下：

首先将8个元素分为两组：一组为(b₀，b₁，b₂，b₃)，另一组为(b₄，b₅，b₆，b₇)。将每一组的四个数据的平方和的根作为振幅值编码到第一个量子比特的量子态的振幅上，得到经过编码后的末态，即：

此时，经过第一次均分后，得到如图6(1)所示的本实施例提供的量子线路示意图。

图6(1)中，可以通过对第一个量子比特施加RY门，即：

可得，

也就是说，通过设置θ₁的值，即可实现上述的振幅值编码，下述图中RY门的旋转角度的具体值可同理确定。

然后，对上述第一步中得到的两组数据进一步拆分，得到4组数据，每组有两个数据，即得到(b₀，b₁)、(b₂，b₃)、(b₄，b₅)、(b₆，b₇)4组数据。分别将每组数据的平方和的平方根作为振幅值，编码到前两个量子比特的4个振幅上。得到：

经过第二次均分后，得到如图6(2)所示的本实施例提供的量子线路示意图。

其中，为了形象的展示量子逻辑门RY门的受控情况，本申请图示中的空心的圆圈代表0控，表示当该量子比特的量子态为0时，RY(θ₂)量子逻辑门就会被执行；实心的黑色圆圈代表1控，表示当该量子比特的量子态为1时，RY(θ₃)量子逻辑门就会被执行，圆圈之间的连线代表受控。

继续进行第三步的数据拆分，将得到八组数据，实现对3个量子比特、共八个量子态的振幅编码，得到：

|000>→b₀|000>+b₁|001>

|010>→b₂|010>+b₃|011>

|100>→b₄|100>+b₅|101>

|110>→b₆|110>+b₇|111>

此时，经过第三次均分后，对于八个元素向量的振幅编码，输出包含所述3个量子比特上编码后的2³个量子态的量子线路，最终得到的量子线路示意图如图6(3)所示，所使用的量子逻辑门为7个(实数向量的元素的数量减1)。

S304、依次连接子量子线路Cir_R、Cir_N-1、…、Cir_num、…、Cir₁生成与酉矩阵A对应的量子线路。

本发明实施例通过先获得待编码生成量子线路的N阶酉矩阵A，N＝2ⁿ，n为待编码量子线路包含的量子比特数，然后基于豪斯霍尔德变换确定对角矩阵R和(N-1)个豪斯霍尔德矩阵使酉矩阵A＝H₁H₂…H_j…H_N-1R，其中，H_j为酉矩阵A第j次豪斯霍尔德变换时对应的豪斯霍尔德矩阵，1≤j≤N-1；再确定等效酉矩阵为所述对角矩阵R的子量子线路Cir_R，并分别确定等效酉矩阵为各所述豪斯霍尔德矩阵的子量子线路Cir₁、…、子量子线路Cir_j、…、子量子线路Cir_N-1，其中，子量子线路Cir_j的酉矩阵U(Cir_j)＝H_j；最后依次连接子量子线路Cir_R、Cir_N-1、…、Cir_j、…、Cir₁生成与酉矩阵A对应的量子线路，进而将酉矩阵A编码生成对应的量子线路。

需要进一步说明的是，本发明实施例采用了基于矩阵分解的量子线路生成方式，并且相对于其他的分解方式，由于本实施例通过豪斯霍尔德变换将酉矩阵A分解为对角矩阵R和豪斯霍尔德矩阵，(N-1)次的豪斯霍尔德变换即可依次将酉矩阵A的前(N-1)列的非对角元素进行逐列消解转化为对角矩阵形式，随着豪斯霍尔德变换分解的进行，计算量变小，分解速度会越来越快，计算效率也会越来越高，再基于分解出的对角矩阵R和豪斯霍尔德矩阵确定对应的子量子线路，根据对角矩阵R、(N-1)个豪斯霍尔德矩阵所构成的N个矩阵之间的左乘次序连接对应的子量子线路即生成与酉矩阵A对应的量子线路。

本发明实施例还提供了一种量子线路的生成装置。

参见图7，图7为本发明实施例提供的一种量子线路的生成装置的结构示意图，与图2所示的流程相对应，可以包括：

获取模块701，用于获得酉矩阵A，A的阶数N＝2ⁿ，n为待编码量子线路包含的量子比特数；

矩阵确定模块702，用于基于豪斯霍尔德变换确定对角矩阵R和(N-1)个豪斯霍尔德矩阵使酉矩阵A＝H₁H₂…H_j…H_N-1R，其中，H_j为酉矩阵A第j次豪斯霍尔德变换时对应的豪斯霍尔德矩阵，1≤j≤N-1；

子量子线路确定模块703，用于确定等效酉矩阵为所述对角矩阵R的子量子线路CirR，并分别确定等效酉矩阵为各所述豪斯霍尔德矩阵的子量子线路Cir₁、…、Cir_j、…、Cir_N-1，其中，子量子线路Cir_j的酉矩阵U(Cir_j)＝H_j；

量子线路生成模块704，用于依次连接子量子线路Cir_R、Cir_N-1、…、Cir_j、…、Cir₁生成与酉矩阵A对应的量子线路。

在本发明实施例中，获取模块701先获得待编码生成量子线路的N阶酉矩阵A，N＝2ⁿ，n为待编码量子线路包含的量子比特数，然后矩阵确定模块702基于豪斯霍尔德变换确定对角矩阵R和(N-1)个豪斯霍尔德矩阵使酉矩阵A＝H₁H₂…H_j…H_N-1R，其中，H_j为酉矩阵A第j次豪斯霍尔德变换时对应的豪斯霍尔德矩阵，1≤j≤N-1；子量子线路确定模块703再确定等效酉矩阵为所述对角矩阵R的子量子线路Cir_R，并分别确定等效酉矩阵为各所述豪斯霍尔德矩阵的子量子线路Cir₁、…、Cir_j、…、Cir_N-1，其中，子量子线路Cir_j的酉矩阵U(Cir_j)＝H_j；最后，量子线路生成模块704依次连接子量子线路Cir_R、Cir_N-1、…、Cir_j、…、Cir₁生成与酉矩阵A对应的量子线路，进而将酉矩阵A编码生成对应的量子线路。

需要进一步说明的是，相对于其他的分解方式，由于本发明实施例通过豪斯霍尔德变换将酉矩阵A分解为对角矩阵R和豪斯霍尔德矩阵，(N-1)次的豪斯霍尔德变换即可依次将酉矩阵A的前(N-1)列的非对角元素进行逐列消解转化为对角矩阵形式，随着豪斯霍尔德变换分解的进行，计算量变小，分解速度会越来越快，计算效率也会越来越高，再基于分解出的对角矩阵R和豪斯霍尔德矩阵确定对应的子量子线路，根据对角矩阵R、(N-1)个豪斯霍尔德矩阵所构成的N个矩阵之间的左乘次序连接对应的子量子线路即生成与酉矩阵A对应的量子线路。

本发明实施例还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运行时执行上述任一项中方法实施例中的步骤。

具体的，在本实施例中，上述存储介质可以被设置为存储用于执行以下步骤的计算机程序：

S201、获得酉矩阵A，A的阶数N＝2ⁿ，n为待编码量子线路包含的量子比特数；

S202、基于豪斯霍尔德变换确定对角矩阵R和(N-1)个豪斯霍尔德矩阵使酉矩阵A＝H₁H₂…H_j…H_N-1R，其中，H_j为酉矩阵A第j次豪斯霍尔德变换时对应的豪斯霍尔德矩阵，1≤j≤N-1；

S203、确定等效酉矩阵为所述对角矩阵R的子量子线路Cir_R，并分别确定等效酉矩阵为各所述豪斯霍尔德矩阵的子量子线路Cir₁、…、Cir_j、…、Cir_N-1，其中，子量子线路Cir_j的酉矩阵U(Cir_j)＝H_j；

S204、依次连接子量子线路Cir_R、Cir_N-1、…、Cir_j、…、Cir₁生成与酉矩阵A对应的量子线路。

具体的，在本实施例中，上述存储介质可以包括但不限于：U盘、只读存储器(Read-Only Memory，简称为ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称为RAM)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储计算机程序的介质。

本发明实施例还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运行所述计算机程序以执行上述任一项中方法实施例中的步骤。

具体的，上述电子装置还可以包括传输设备以及输入输出设备，其中，该传输设备和上述处理器连接，该输入输出设备和上述处理器连接。

具体的，在本实施例中，上述处理器可以被设置为通过计算机程序执行以下步骤：

S201、获得酉矩阵A，A的阶数N＝2ⁿ，n为待编码量子线路包含的量子比特数；

S202、基于豪斯霍尔德变换确定对角矩阵R和(N-1)个豪斯霍尔德矩阵使酉矩阵A＝H₁H₂…H_j…H_N-1R，其中，H_j为酉矩阵A第j次豪斯霍尔德变换时对应的豪斯霍尔德矩阵，1≤j≤N-1；

S203、确定等效酉矩阵为所述对角矩阵R的子量子线路Cir_R，并分别确定等效酉矩阵为各所述豪斯霍尔德矩阵的子量子线路Cir₁、…、Cir_j、…、Cir_N-1，其中，子量子线路Cir_j的酉矩阵U(Cir_j)＝H_j；

S204、依次连接子量子线路Cir_R、Cir_N-1、…、Cir_j、…、Cir₁生成与酉矩阵A对应的量子线路。

需要进一步说明的是，本发明实施例采用了基于矩阵分解的量子线路生成方式，并且相对于其他的分解方式，由于本实施例通过豪斯霍尔德变换将酉矩阵A分解为对角矩阵R和豪斯霍尔德矩阵，(N-1)次的豪斯霍尔德变换即可依次将酉矩阵A的前(N-1)列的非对角元素进行逐列消解转化为对角矩阵形式，随着豪斯霍尔德变换分解的进行，计算量变小，分解速度会越来越快，计算效率也会越来越高，再基于分解出的对角矩阵R和豪斯霍尔德矩阵确定对应的子量子线路，根据对角矩阵R、(N-1)个豪斯霍尔德矩阵所构成的N个矩阵之间的左乘次序连接对应的子量子线路即生成与酉矩阵A对应的量子线路。

应理解，说明书通篇中提到的“一些实施例”、“一种实施例”、“一实施方式”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本申请的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一些实施例中”、“在一种实施例中”或“在一实施方式”，未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的方法和系统，可以通过其它的方式实现。以上所描述的实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块、单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，如：多个单元或组件可以结合，或可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或连接可以是通过一些接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性的、机械的或其它形式的。

上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元；既可以位于一个地方，也可以分布到多个网络单元上；可以根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个处理单元中，也可以是各单元分别单独作为一个单元，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中；上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：移动存储设备、只读存储器(Read Only Memory，ROM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

或者，本申请上述集成的单元如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台实现资源变更的设备(可以是计算机、服务器等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分。而前述的存储介质包括：移动存储设备、ROM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本申请的实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种量子线路的生成方法，其特征在于，包括：

获得酉矩阵A，A的阶数N＝2ⁿ，n为待编码量子线路包含的量子比特数；

基于豪斯霍尔德变换确定对角矩阵R和(N-1)个豪斯霍尔德矩阵使酉矩阵A＝H₁H₂…H_j…H_N-1R，其中，H_j为酉矩阵A第j次豪斯霍尔德变换时对应的豪斯霍尔德矩阵，1≤j≤N-1；

确定等效酉矩阵为所述对角矩阵R的子量子线路Cir_R，并分别确定等效酉矩阵为各所述豪斯霍尔德矩阵的子量子线路Cir₁、…、Cir_j、…、Cir_N-1，其中，子量子线路Cir_j的酉矩阵U(Cir_j)＝H_j；

依次连接子量子线路Cir_R、Cir_N-1、…、Cir_j、…、Cir₁生成与酉矩阵A对应的量子线路。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定等效酉矩阵为所述对角矩阵R的子量子线路Cir_R的步骤，包括：

将所述对角矩阵R拆分成2^n-1个携带受控信息的单量子逻辑门对应的酉矩阵，且满足

其中，U_m为第(m+1)个携带受控信息的单量子逻辑门对应的酉矩阵，0≤m≤2^n-1-1；

确定包含所述2^n-1个携带受控信息的单量子逻辑门的序列为所述子量子线路Cir_R。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将所述对角矩阵R拆分成2^n-1个携带受控信息的单量子逻辑门对应的酉矩阵的步骤，包括：

初始化m＝0；

针所述对角矩阵R拆分的第(m+1)个携带受控信息的单量子逻辑门对应的酉矩阵对U_m，获取所述对角矩阵R中第(2m+1)列的对角元素R_(2m+1)(2m+1)，以及第(2m+2)列的对角元素R_(2m+2)(2m+2)；

确定

更新m＝m+1，并返回所述针所述对角矩阵R拆分的第(m+1)个携带受控信息的单量子逻辑门对应的酉矩阵对U_m，获取所述对角矩阵R中第(2m+1)列的对角元素R_(2m+1)(2m+1)，以及第(2m+2)列的对角元素R_(2m+2)(2m+2)的步骤，直至m＝2^n-1-1。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分别确定等效酉矩阵为各所述豪斯霍尔德矩阵的子量子线路Cir₁、…、Cir_j、…、Cir_N-1的步骤，包括：

初始化j＝1；

针对豪斯霍尔德矩阵H_j，确定将复数向量h_j编码到所述待编码量子线路中n个量子比特的2ⁿ个量子态的振幅上获得的第一量子线路Cir_j(1)，所述复数向量

θ_jj为a_jj+b_jji的辐角，其中：所述复数向量h_j包含N个元素，且

为酉矩阵A的第j列对角线以下的元素，j≤k≤N；

确定与所述第一量子线路Cir_j(1)对应的零相位翻转量子线路Cir_j(0)和所述第一量子线路Cir_j(1)经共轭转置得到的第二量子线路Cir_j(2)，且满足H_j＝v_jD_Gv_j ^T，其中，v_j为所述第一量子线路Cir_j(1)对应的等效酉矩阵，D_G为所述零相位翻转量子线路Cir_j(0)对应的等效酉矩阵；

确定依次连接的所述第二量子线路Cir_j(2)、所述零相位翻转量子线路Cir_j(0)、所述第一量子线路Cir_j(1)为与H_j对应的子量子线路Cir_j；

更新j＝j+1，并返回所述针对豪斯霍尔德矩阵H_j，确定将复数向量h_j编码到所述待编码量子线路中n个量子比特的2ⁿ个量子态的振幅上获得的第一量子线路Cir_j(1)的步骤，直至j＝N-1。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述确定将复数向量h_j编码到所述待编码量子线路中n个量子比特的2ⁿ个量子态的振幅上获得的第一量子线路Cir_j(1)的步骤，包括：

根据酉矩阵A的第j列的元素，确定所述复数向量h_j，其中：

确定由所述复数向量h_j分解生成的对角矩阵D_j和实数向量Y_j，其中，对角矩阵

实数向量

式中，δ_k为所述复数向量h_j对应元素的辐角；

利用量子逻辑门，将所述实数向量Y_j的N个元素的元素值编码到所述待编码量子线路中n个量子比特的2ⁿ个量子态的振幅上，输出包含编码后的2ⁿ个量子态的分量子线路Cir_jY(1)；其中，所述编码后的2ⁿ个量子态的振幅与所述N个元素的元素值一一对应；

确定等效酉矩阵为所述对角矩阵D_j的分量子线路Cir_jD(1)；

依次连接所述分量子线路Cir_jY(1)、所述分量子线路Cir_jD(1)获得所述第一量子线路Cir_j(1)。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述利用量子逻辑门，将所述实数向量Y_j的N个元素的元素值编码到所述待编码量子线路中n个量子比特的2ⁿ个量子态的振幅上，输出包含编码后的2ⁿ个量子态的分量子线路Cir_jY(1)的步骤，包括：

将所述N个元素均分为两组，利用受控旋转门，将每一组均分后的元素的平方和的根作为振幅值编码到前r个量子比特的当前2^r个量子态的振幅上；其中，所述r为当前均分的次数，r＝1，2，......n；

对所述每一组均分后的元素继续进行均分，返回执行所述利用受控旋转门，将每一组均分后的元素的平方和的根作为振幅值编码到前r个量子比特的当前2^r个量子态的振幅上，直至第n次均分后，输出包含编码后的2ⁿ个量子态的分量子线路Cir_jY(1)。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述量子逻辑门为RY门。

8.一种量子线路的生成装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获得酉矩阵A，A的阶数N＝2ⁿ，n为待编码量子线路包含的量子比特数；

矩阵确定模块，用于基于豪斯霍尔德变换确定对角矩阵R和(N-1)个豪斯霍尔德矩阵使酉矩阵A＝H₁H₂…H_j…H_N-1R，其中，H_j为酉矩阵A第j次豪斯霍尔德变换时对应的豪斯霍尔德矩阵，1≤j≤N-1；

子量子线路确定模块，用于确定等效酉矩阵为所述对角矩阵R的子量子线路Cir_R，并分别确定等效酉矩阵为各所述豪斯霍尔德矩阵的子量子线路Cir₁、…、Cir_j、…、Cir_N-1，其中，子量子线路Cir_j的酉矩阵U(Cir_j)＝H_j；

量子线路生成模块，用于依次连接子量子线路Cir_R、Cir_N-1、…、Cir_j、…、Cir₁生成与酉矩阵A对应的量子线路。

9.一种存储介质，其特征在于，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运行时执行所述权利要求1至7任一项中所述的方法。

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运行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。

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