CN113128691A

CN113128691A - 量子门标定方法及装置、电子设备和介质

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Publication number: CN113128691A
Application number: CN202110462226.3A
Authority: CN
Inventors: 陈俣翱; 刘树森; 王宁烽
Original assignee: Beijing Baidu Netcom Science and Technology Co Ltd
Current assignee: Beijing Baidu Netcom Science and Technology Co Ltd
Priority date: 2021-04-27
Filing date: 2021-04-27
Publication date: 2021-07-16
Anticipated expiration: 2041-04-27
Also published as: AU2022202447A1; US20220229757A1; CN113128691B; JP7369809B2; AU2022202447B2; JP2022068363A

Abstract

本公开提供了一种量子门标定方法、装置、电子设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品，涉及量子计算领域，尤其涉及量子门标定技术领域。实现方案为：获得待标定量子门的刻画方程组；响应于刻画方程组中包括其他量子门，判断其他量子门是否已被标定为可信；响应于其他量子门已被标定为可信，依次根据刻画方程组中的每一个刻画方程进行量子门操作，以获得相对应的测量结果；判断该测量结果是否符合相对应的刻画方程中的预期结果；以及响应于刻画方程组中的每一个刻画方程所对应的测量结果均符合预期结果，将待标定量子门标定为可信。

Description

量子门标定方法及装置、电子设备和介质

技术领域

本公开涉及量子计算领域，尤其涉及量子编程及量子程序测试技术领域，具体涉及一种量子门标定方法、装置、电子设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品。

背景技术

量子计算目前广泛使用的是量子电路模型，其可以抽象成由量子门电路、测量电路和量子比特构成。量子门电路在现代量子计算平台中，多数由经典计算机发出的脉冲指令构成，而在经典计算机结构中对应脉冲指令的主要为逻辑指令。因此，整个量子计算过程按照顺序对应经典计算机逻辑指令、经典计算机脉冲指令、量子门操作。

在量子计算平台核心程序的开发过程以及量子计算机的生产过程中，需要验证所有的量子门操作是否正确实现。在任何一个量子计算机或量子计算模拟器装配完成后、投入使用之前，都需要验证量子门操作的正确性，以排除以上各个环境出现的错误，例如恶意篡改或装配过程中环境影响可能带来的错误。当前往往缺少检验量子门操作正确性的步骤，导致即使程序可以运行，计算结果也可能出现错误或偏差。

发明内容

本公开提供了一种量子门标定方法、装置、电子设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品。

根据本公开的一方面，提供了一种量子门标定方法，包括：获得待标定量子门的刻画方程组；响应于所述刻画方程组中包括其他量子门，判断所述其他量子门是否已被标定为可信；响应于所述其他量子门已被标定为可信，依次根据所述刻画方程组中的每一个刻画方程进行量子门操作，以获得相对应的测量结果；判断所述测量结果是否符合相对应的刻画方程中的预期结果；以及响应于所述刻画方程组中的每一个刻画方程所对应的测量结果均符合预期结果，将所述待标定量子门标定为可信。

根据本公开的另一方面，提供了一种量子门标定装置，包括：获得单元，配置为获得待标定量子门的刻画方程组；第一判断单元，配置为响应于所述刻画方程组中包括其他量子门，判断所述其他量子门是否已被标定为可信；操作单元，配置为响应于所述其他量子门已被标定为可信，依次根据所述刻画方程组中的每一个刻画方程进行量子门操作，以获得相对应的测量结果；第二判断单元，配置为判断所述测量结果是否符合相对应的刻画方程中的预期结果；以及标定单元，配置为响应于所述刻画方程组中的每一个刻画方程所对应的测量结果均符合预期结果，将所述待标定量子门标定为可信。

根据本公开的另一方面，提供了一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及与至少一个处理器通信连接的存储器；存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，该指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行根据本公开所述的量子门标定方法。

根据本公开的另一方面，提供了一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，该计算机指令用于使计算机执行根据本公开所述的量子门标定方法。

根据本公开的另一方面，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序在被处理器执行时实现根据本公开所述的量子门标定方法。

根据本公开的一个或多个实施例，不需要假设任何门已经被标定，只需按顺序检验刻画方程组中的每一个刻画方程，既减少了计算量又提高了标定精度。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本公开的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

附图示例性地示出了实施例并且构成说明书的一部分，与说明书的文字描述一起用于讲解实施例的示例性实施方式。所示出的实施例仅出于例示的目的，并不限制权利要求的范围。在所有附图中，相同的附图标记指代类似但不一定相同的要素。

图1示出了根据本公开的实施例的量子门标定方法的流程图；

图2示出了根据本公开的实施例的多个量子门进行标定的流程图；

图3示出了根据本公开的实施例的量子门标定装置的结构框图；以及

图4示出了能够用于实现本公开的实施例的示例性电子设备的结构框图。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的示范性实施例做出说明，其中包括本公开实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本公开的范围。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。

在本公开中，除非另有说明，否则使用术语“第一”、“第二”等来描述各种要素不意图限定这些要素的位置关系、时序关系或重要性关系，这种术语只是用于将一个元件与另一元件区分开。在一些示例中，第一要素和第二要素可以指向该要素的同一实例，而在某些情况下，基于上下文的描述，它们也可以指代不同实例。

在本公开中对各种所述示例的描述中所使用的术语只是为了描述特定示例的目的，而并非旨在进行限制。除非上下文另外明确地表明，如果不特意限定要素的数量，则该要素可以是一个也可以是多个。此外，本公开中所使用的术语“和/或”涵盖所列出的项目中的任何一个以及全部可能的组合方式。

下面将结合附图详细描述本公开的实施例。

量子门操作是量子计算机的核心功能，正确实现量子门操作是所有量子算法正确实现的前提。检验量子门操作的准确性，通常的方法是通过实验(例如过程层析，processtomography)得到量子门变换在量子系统的一组基下的矩阵表示，并核查矩阵的正确性来标定量子门是否达到了预期的设计。这在量子计算机上往往需要大量实验以得到足够用于检验的统计结果。而且，为提升精度往往需要指数级增长的实验次数。

并且，不仅需要进行大量的实验，还需要先验地知道部分门可用，即需要假设已经可以正常使用的门，使得标定结果可能存在误差。

因此，根据本公开的实施例提供了一种量子门标定方法100，如图1所示，包括：获得待标定量子门的刻画方程组(步骤110)；响应于刻画方程组中包括其他量子门，判断其他量子门是否已被标定为可信(步骤120)；响应于其他量子门已被标定为可信，依次根据刻画方程组中的每一个刻画方程进行量子门操作，以获得相对应的测量结果(步骤130)；判断该测量结果是否符合相对应的刻画方程中的预期结果(步骤140)；以及响应于刻画方程组中的每一个刻画方程所对应的测量结果均符合预期结果，将待标定量子门标定为可信(步骤150)。

根据本公开的实施例，不需要假设任何门已经被标定为可信，只需按顺序检验刻画方程组中的每一个刻画方程，既减少了计算量又提高了标定精度。

在一些实施例中，待标定的量子门可以包括：单量子比特量子门、两量子比特量子门以及三量子比特量子门。

示例地，单量子比特量子门可以包括：恒同门ID，Pauli门X、Y和Z，Hadamard门H，相位门S及其逆

π/8门T及其逆

两量子比特量子门可以包括：控制Pauli门CX、CY和CZ，控制Hadamard门CH，互换门SWAP；三量子比特量子门可以包括：Toffoli门CCX，Fredkin门CSWAP。上述量子门可覆盖当前几乎所有的量子计算机。

在一些实施例中，刻画方程组是基于酉变换的矩阵表示构造的。

特别地，有些单量子比特量子门的刻画方程右边的量子态既不是|0>也不是|1>，例如为：α|0>+β|1>，这里α和β为复数且满足|α|²+|β|²＝1，此时观测结果为|0>、|1>的概率分别为|α|²、|β|²。刻画方程的选取应当避免使用|0>和|1>以外的量子态，即叠加态。

上面示出的量子门的矩阵表示可以分别如下所示：

其中，

为虚数的单位。

在一些实施例中，对上述量子门进行标定的过程中，可以进行如下假设：(1)待检验的量子计算机提供了一组标准正交的计算基，每次测量返回|0>或|1>，且对|0>的测量必然返回|0>，即进行量子门标定的设备的测量模块是理想的或者在纠错或错误缓释后可以达到理想情形；(2)同时假设所有的量子门都是酉变换(酉矩阵)，即忽略噪声的影响；(3)忽略全局相位对测量结果的影响。全局相位不影响测量结果，故而无法从测量结果中得到任何全局相位的信息，可以忽略。

在此基础上，根据本公开的方法根据酉变换的矩阵表示构造其刻画方程组，即满足该组方程的酉变换在忽略全局相位的意义下是唯一的，就是待检验的酉变换。因而，只要量子计算机检验了相应的刻画方程组，就可以确定该量子计算机对这种酉变换的实现是可信的。

下面依次示出各个常用量子门的刻画方程组，除Hadamard门H外，其它量子门的刻画方程组中都会有其它量子门出现，这里刻画方程组中出现的其它量子门需在之前的标定流程中已经被检验为可信，即该其它量子门已被标定。其中，·表示矩阵乘积(也可以理解为量子门作为酉变换的变换复合)；

表示矩阵的张量积运算(不同的量子门同时作用在对应位置的量子比特上)；I表示对应位置没有做量子门操作，也可理解为使用了恒同量子门ID。

常用的单量子比特量子门的刻画方程组如下所示：

H的刻画方程组为：

其中，φ为无需获知的实参数。

ID的刻画方程组(依赖于H)为：

X的刻画方程组(依赖于H)为：

Y的刻画方程组(依赖于H)为：

Z的刻画方程组(依赖于H)为：

S的刻画方程组(依赖于H)为：

的刻画方程组(依赖于H、S)为：

T的刻画方程组(依赖于H、S)为：

的刻画方程组(依赖于H、T)为：

常用的双量子比特量子门的刻画方程组如下所示：CX的刻画方程组(依赖于H、X)为：

CY的刻画方程组(依赖于H、X、S)为：

CZ的刻画方程组(依赖于H、X)为：

CH的刻画方程组(依赖于H、X、S、T)为：

SWAP的刻画方程组(依赖于H、X)为：

常用的三量子比特量子门的刻画方程组如下所示：

CCX的刻画方程组(依赖于H、X)为：

CSWAP的刻画方程组(依赖于H、X)为：

图2示出了多个量子门进行标定的流程图，如图2所示，每个量子门的标定需以完成与之关联箭头的箭尾所指示的量子门已标定为可信为前提条件。即，每个量子门的标定需以完成其依赖的量子门的标定为前提条件。示例地，要标定量子门SWAP，需完成H、X量子门的标定。

相比例如过程层析方法，根据本公开的方法不需要假设任何量子门已经被标定为可信，只需根据图2所示流程依次进行量子门标定即可。

在一些实施例中，依次根据刻画方程组中的每一个刻画方程进行量子门操作，以获得相对应的测量结果包括：响应于一个或多个刻画方程所对应的预期结果为叠加态，根据所述一个或多个刻画方程中的每一个刻画方程分别进行多次量子门操作，以获得相应的多个测量结果；以及对于所述每一个刻画方程：统计所述相应的多个测量结果中的为所述叠加态中的相应态的次数。

在一些示例中，如上面所述的刻画方程组，在每一次量子门操作过程中，根据相应的刻画方程将初始化的量子态依次作用相应的量子门，以获得作用后的量子态。可以通过对该作用后的量子态进行测量，获得相应的测量结果。

因此，在一些实施例中，根据本公开的方法还可以包括初始化相应的量子比特的步骤，从而通过执行量子门操作序列在初始化的量子比特上得到待测量的量子态。

根据一些实施例，判断所述测量结果是否符合相对应的刻画方程中的预期结果包括：基于假设检验方法判断所述一个或多个刻画方程所对应的测量结果是否符合所述预期结果。

这里，虽需要进行多次量子门操作以获得多个测量结果，但是相比于例如过程层析方法所要重复的次数要少得多，也大大减少了计算量，提高了标定效率。

在一些示例中，以H为例描述基于假设检验方法判断测量结果是否符合预期结果的流程。上面示出了H的刻画方程组为：

其中，φ为无需获知的实参数。

可以证明若H为满足上述刻画方程组的酉矩阵，则H可以用待定系数法化简为：

故而酉变换H在一组新的基{|0>,e^iφ|1>}下的矩阵表示为：

这正是Hadamard门的通常矩阵形式。因此，忽略一个全局相位，只要验证了一个酉变换H满足H·H|0>＝|0>以及H|0>是|0>和|1>的等振幅叠加态，就可以认为该H是Hadamard门。

在一些实施例中，可以使用假设检验方法验证H|0>是否为|0>和|1>的等振幅叠加态，H|0>刻画方程为：

当N＝1000时，t与P_H(t)关系如表1所示：

t	439	448	459	469	474
						t	561	552	541	531	526
P<sub>T</sub>(t)	99.99％	99.9％	99％	95％	90％

表1

例如，一般认为90％以下概率未符合预期是可以接受的，则只要474<t<526便可认为H符合预期，上述刻画方程标定为可信。

在一些实施例中，以T为例说明标定量子门的流程。上面示出了T的刻画方程组(依赖于H、S)为：

根据刻画方程组中的顺序依次验证刻画方程T|0>＝|0>、H·T·T·S·H|0>＝|1>和

关于方程T|0>＝|0>，将初始化的单量子比特状态|0>作用未标定的量子门T，得到未知量子态T|0>，并对之观测。若观测结果不为|0>则标定失败，即量子门T操作不符合预期；否则观测结果为|0>，方程T|0>＝|0>标定成功。然后进一步标定方程H·T·T·S·H|0>＝|1>。

关于方程

当N＝1000时，t与P_T(t)关系如表2所示：

t	432	441	463	474	479
						P<sub>T</sub>(t)	99.99％	99.9％	99％	95％	90％

表2

在认为90％以下概率未符合预期是可以接受的时，t>479便可认为T符合预期(原假设为真)，刻画方程

标定成功。

当T的刻画方程组中的三个刻画方程均标定成功时，则认为量子门T标定成功，即量子门T是可信的。

根据本公开的任意一个实施例，提供了快速且全面验证核心量子操作的可信度；根据不同量子门之间的依赖关系提供了一次性系统验证的方案，避免使用相同方法验证每一个门；以及根据每个门的刻画验证特定的操作，避免对量子门进行全方位的测量，节约了计算量、提高了标定效率。

根据一些实施例，所述方法还可以包括：响应于刻画方程组中的一个或多个刻画方程所对应的测量结果与所述预期结果存在偏差，基于所述偏差确定所述待标定量子门保真度。

在量子计算机中的噪声不可忽略的情况下，本公开的量子门标定方法可以用来标定量子门操作受噪声影响的程度。即，基于刻画方程还能够度量量子门的保真度，以根据输出态的可信度来对酉变换的保真度做推断。因为刻画方程具有唯一性，酉变换的任何不完美实现都可以表现为刻画方程等号右端输出态的偏差，可以据此给出量子门的保真度的度量。这种度量标准也可以与几类常用范数下的度量进行比较，通过输出态的偏离程度给出量子门的误差范数估计。

根据本公开的实施例还提供了一种量子门标定装置300，如图3所示，包括：获得单元310，配置为获得待标定量子门的刻画方程组；第一判断单元320，配置为响应于所述刻画方程组中包括其他量子门，判断所述其他量子门是否已被标定为可信；操作单元330，配置为响应于所述其他量子门已被标定为可信，依次根据所述刻画方程组中的每一个刻画方程进行量子门操作，以获得相对应的测量结果；第二判断单元340，配置为判断所述测量结果是否符合相对应的刻画方程中的预期结果；以及标定单元350，配置为响应于所述刻画方程组中的每一个刻画方程所对应的测量结果均符合预期结果，将所述待标定量子门标定为可信。

在一些实施例中，该量子门标定装置例如可以为量子计算机、量子计算模拟器等，在此不作限制。

这里，量子标定装置300的上述各单元310～350的操作分别与前面描述的步骤110～150的操作类似，在此不再赘述。

根据本公开的示例性实施例还提供了一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行上述量子门标定方法。

根据本公开的示例性实施例还提供了一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，其中，所述计算机指令用于使所述计算机执行上述量子门标定方法。

根据本公开的示例性实施例还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，其中，所述计算机程序在被处理器执行时实现上述量子门标定方法。

参考图4，现将描述可以作为本公开的服务器或客户端的电子设备400的结构框图，其是可以应用于本公开的各方面的硬件设备的示例。电子设备旨在表示各种形式的数字电子的计算机设备，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本公开的实现。

如图4所示，设备400包括计算单元401，其可以根据存储在只读存储器(ROM)402中的计算机程序或者从存储单元408加载到随机访问存储器(RAM)403中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在RAM 403中，还可存储设备400操作所需的各种程序和数据。计算单元401、ROM 402以及RAM 403通过总线404彼此相连。输入/输出(I/O)接口405也连接至总线404。

设备400中的多个部件连接至I/O接口405，包括：输入单元406、输出单元407、存储单元408以及通信单元409。输入单元406可以是能向设备400输入信息的任何类型的设备，输入单元406可以接收输入的数字或字符信息，以及产生与电子设备的用户设置和/或功能控制有关的键信号输入，并且可以包括但不限于鼠标、键盘、触摸屏、轨迹板、轨迹球、操作杆、麦克风和/或遥控器。输出单元407可以是能呈现信息的任何类型的设备，并且可以包括但不限于显示器、扬声器、视频/音频输出终端、振动器和/或打印机。存储单元408可以包括但不限于磁盘、光盘。通信单元409允许设备400通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据，并且可以包括但不限于调制解调器、网卡、红外通信设备、无线通信收发机和/或芯片组，例如蓝牙TM设备、1302.11设备、WiFi设备、WiMax设备、蜂窝通信设备和/或类似物。

计算单元401可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。计算单元401的一些示例包括但不限于中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、各种专用的人工智能(AI)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的计算单元、数字信号处理器(DSP)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。计算单元401执行上文所描述的各个方法和处理，例如方法100。例如，在一些实施例中，方法100可被实现为计算机软件程序，其被有形地包含于机器可读介质，例如存储单元408。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 402和/或通信单元409而被载入和/或安装到设备400上。当计算机程序加载到RAM403并由计算单元401执行时，可以执行上文描述的方法100的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，计算单元401可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行方法100。

本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、芯片上系统的系统(SOC)、负载可编程逻辑设备(CPLD)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。

用于实施本公开的方法的程序代码可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些程序代码可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器或控制器，使得程序代码当由处理器或控制器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。程序代码可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。

在本公开的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。

为了提供与用户的交互，可以在计算机上实施此处描述的系统和技术，该计算机具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，CRT(阴极射线管)或者LCD(液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给计算机。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。

可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如，作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(LAN)、广域网(WAN)和互联网。

计算机系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。

应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本公开中记载的各步骤可以并行地执行、也可以顺序地或以不同的次序执行，只要能够实现本公开公开的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。

虽然已经参照附图描述了本公开的实施例或示例，但应理解，上述的方法、系统和设备仅仅是示例性的实施例或示例，本发明的范围并不由这些实施例或示例限制，而是仅由授权后的权利要求书及其等同范围来限定。实施例或示例中的各种要素可以被省略或者可由其等同要素替代。此外，可以通过不同于本公开中描述的次序来执行各步骤。进一步地，可以以各种方式组合实施例或示例中的各种要素。重要的是随着技术的演进，在此描述的很多要素可以由本公开之后出现的等同要素进行替换。

Claims

1.一种量子门标定方法，包括：

获得待标定量子门的刻画方程组；

响应于所述刻画方程组中包括其他量子门，判断所述其他量子门是否已被标定为可信；

响应于所述其他量子门已被标定为可信，依次根据所述刻画方程组中的每一个刻画方程进行量子门操作，以获得相对应的测量结果；

判断所述测量结果是否符合相对应的刻画方程中的预期结果；以及

响应于所述刻画方程组中的每一个刻画方程所对应的测量结果均符合预期结果，将所述待标定量子门标定为可信。

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述待标定量子门包括以下所组成的项中的一个或多个：

单量子比特量子门、两量子比特量子门以及三量子比特量子门。

3.如权利要求1所述的方法，其中，所述刻画方程组是基于酉变换的矩阵表示构造的。

4.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其中，依次根据所述刻画方程组中的每一个刻画方程进行量子门操作，以获得相对应的测量结果包括：

响应于一个或多个刻画方程所对应的预期结果为叠加态，根据所述一个或多个刻画方程中的每一个刻画方程分别进行多次量子门操作，以获得相应的多个测量结果；以及

对于所述每一个刻画方程：统计所述相应的多个测量结果中的为所述叠加态中的相应态的次数。

5.如权利要求4所述的方法，其中，判断所述测量结果是否符合相对应的刻画方程中的预期结果包括：

基于假设检验方法判断所述一个或多个刻画方程所对应的测量结果是否符合所述预期结果。

6.如权利要求1所述的方法，还包括：

响应于所述刻画方程组中的一个或多个刻画方程所对应的测量结果与所述预期结果存在偏差，基于所述偏差确定所述待标定量子门保真度。

7.一种量子门标定装置，包括：

获得单元，配置为获得待标定量子门的刻画方程组；

第一判断单元，配置为响应于所述刻画方程组中包括其他量子门，判断所述其他量子门是否已被标定为可信；

操作单元，配置为响应于所述其他量子门已被标定为可信，依次根据所述刻画方程组中的每一个刻画方程进行量子门操作，以获得相对应的测量结果；

第二判断单元，配置为判断所述测量结果是否符合相对应的刻画方程中的预期结果；以及

标定单元，配置为响应于所述刻画方程组中的每一个刻画方程所对应的测量结果均符合预期结果，将所述待标定量子门标定为可信。

8.如权利要求7所述的装置，其中，所述待标定量子门包括以下所组成的项中的一个或多个：

9.如权利要求7所述的装置，其中，所述刻画方程组是基于酉变换的矩阵表示构造的。

10.如权利要求7-9中任一项所述的装置，其中，所述操作单元包括：

响应于一个或多个刻画方程所对应的预期结果为叠加态，根据所述一个或多个刻画方程中的每一个刻画方程分别进行多次量子门操作，以获得相应的多个测量结果的单元；以及

对于所述每一个刻画方程：统计所述相应的多个测量结果中的为所述叠加态中的相应态的次数的单元。

11.如权利要求10所述的装置，其中，所述第二判断单元包括：

基于假设检验方法判断所述一个或多个刻画方程所对应的测量结果是否符合所述预期结果的单元。

12.如权利要求10所述的装置，还包括：

响应于所述刻画方程组中的一个或多个刻画方程所对应的测量结果与所述预期结果存在偏差，基于所述偏差确定所述待标定量子门保真度的单元。

13.一种电子设备，包括：

至少一个处理器；以及

与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中

所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-6中任一项所述的方法。

14.一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，其中，所述计算机指令用于使所述计算机执行根据权利要求1-6中任一项所述的方法。

15.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其中，所述计算机程序在被处理器执行时实现权利要求1-6中任一项所述的方法。