CN113919501B

CN113919501B - Cz门操作的校准方法、装置、计算机设备和存储介质

Info

Publication number: CN113919501B
Application number: CN202111181325.0A
Authority: CN
Inventors: 胡孟军; 赵鹏; 顾炎武; 刘�东; 肖骁; 钱鹏
Original assignee: Beijing Institute Of Quantum Information Science
Current assignee: Beijing Institute Of Quantum Information Science
Priority date: 2021-10-11
Filing date: 2021-10-11
Publication date: 2022-04-08
Anticipated expiration: 2041-10-11
Also published as: CN113919501A

Abstract

本申请涉及一种CZ门操作的校准方法、装置、计算机设备和存储介质。方法包括：对两个量子比特分别实施一次Hadamard门操作后再连续实施预设次数的CZ门操作；对两个量子比特中的控制量子比特进行第一操作，并对目标量子比特进行测量操作；第一操作为基于预设放大因子的目标态的后选择操作；在控制量子比特达到目标态的情况下，获取目标量子比特的测量结果，得到放大相位信号；根据放大相位信号和预设放大因子，确定偏移相位信号；根据偏移相位信号，对预设控制脉冲参数进行调整，得到实施CZ门操作的目标控制脉冲参数。采用本方法能够标定出由脉冲控制导致的CZ门操作错误，并针对性优化控制脉冲参数，可提高CZ门操作的保真度。

Description

CZ门操作的校准方法、装置、计算机设备和存储介质

技术领域

本申请涉及量子计算技术领域，特别是涉及一种CZ门操作的校准方法、装置、计算机设备和存储介质。

背景技术

量子计算是一种新型计算范式，其通过操控量子比特的态演化来完成相应的计算任务。量子比特是量子计算的基本信息单元，可以在不同的物理载体上实现。根据实现量子比特的物理系统不同，量子计算可分为超导型、离子阱型、量子点型等。为实现目标计算任务，通过设计通用量子逻辑门组，来对量子比特进行态演化操作。其中，CZ(Control-Z，受控泡利Z门)门操作是量子计算中非常重要的一种量子逻辑门操作。

量子逻辑门操作是通过对量子比特施加控制脉冲信号来实现的。实际操作中，量子逻辑门操作难以精确控制，存在一定错误率。量子逻辑门操作的错误来源主要有两大类，一是量子退相干导致的错误，二是实施门操作的脉冲误差导致的错误。因此，为了实现高保真度的目标量子逻辑门操作，需要对量子逻辑门操作进行校准，包括优化控制脉冲参数、调整影响退相干的参数，以降低门操作错误率、提高门操作保真度。

相关技术中，对CZ门操作的校准是采用基于量子随机基准测试的方法，通过在量子线路中引入随机幺正操作后再实施前述操作的逆，来标定CZ门操作的错误率，再根据测试结果优化控制脉冲参数，以降低CZ门操作的错误率。

然而，上述校准方法是将CZ门操作的所有错误因素转化为一个退极化错误模型，因而仅能获取CZ门操作的平均错误率，并不能区分退相干导致的错误和脉冲控制误差导致的错误，无法对不同来源导致的错误进行针对性优化。因此，上述校准方法的校准效果不佳，CZ门操作的错误率仍然较高。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够降低CZ门操作错误率、提高CZ门保真度的校准方法、装置、计算机设备和存储介质。

一种CZ门操作的校准方法，所述方法包括：

对待校准量子计算系统中的两个量子比特分别实施一次Hadamard(哈达玛门，H门)门操作后，根据预设控制脉冲参数对所述两个量子比特连续实施预设次数的CZ门操作；所述两个量子比特的初始态为|0>态；

对所述两个量子比特中的控制量子比特进行第一操作，并对所述两个量子比特中的目标量子比特进行测量操作；所述第一操作为基于预设放大因子的目标态的后选择操作；

在所述控制量子比特达到目标态的情况下，获取所述目标量子比特的测量结果，得到放大相位信号；

根据所述放大相位信号和所述预设放大因子，确定偏移相位信号；

根据所述偏移相位信号，对所述预设控制脉冲参数进行调整，得到实施CZ门操作的目标控制脉冲参数。

在其中一个实施例中，所述方法还包括：

根据所述目标控制脉冲参数，对所述待校准量子计算系统进行随机基准测试，并根据所述随机基准测试的结果调整退相干影响参数。

在其中一个实施例中，所述对所述两个量子比特中的控制量子比特进行第一操作，并对所述两个量子比特中的目标量子比特进行测量操作；所述第一操作为基于预设放大因子的目标态的后选择操作，包括：

根据预设放大因子确定预设转动角度；

根据所述预设转动角度，对所述两个量子比特中的控制量子比特实施一次R_y转动门操作后进行测量操作，并对所述两个量子比特中的目标量子比特实施一次R_z转动门操作后进行测量操作。

在其中一个实施例中，所述根据所述偏移相位信号，对所述预设控制脉冲参数进行调整，得到实施CZ门操作的目标控制脉冲参数，包括：

根据所述偏移相位信号和预设的参数优化算法，对所述预设控制脉冲参数进行调整，得到实施CZ门操作的目标控制脉冲参数。

在其中一个实施例中，所述参数优化算法为梯度下降算法；所述根据所述偏移相位信号和预设的参数优化算法，对所述预设控制脉冲参数进行调整，得到实施CZ门操作的目标控制脉冲参数，包括：

根据所述偏移相位信号和梯度下降算法，对所述预设控制脉冲参数进行调整，直到确定出使偏移相位信号满足预设收敛条件的控制脉冲参数，作为实施CZ门操作的目标控制脉冲参数。

在其中一个实施例中，所述预设次数为2次。

一种CZ门操作的校准装置，所述装置包括：

门操作模块，用于对待校准量子计算系统中的两个量子比特分别实施一次Hadamard门操作后，根据预设控制脉冲参数对所述两个量子比特连续实施预设次数的CZ门操作；所述两个量子比特的初始态为|0＞态；

测量模块，用于对所述两个量子比特中的控制量子比特进行第一操作；并对所述两个量子比特中的目标量子比特进行测量操作；所述第一操作为基于预设放大因子的目标态的后选择操作；

放大相位信号确定模块，用于在所述控制量子比特达到目标态的情况下，获取所述目标量子比特的测量结果，得到放大相位信号；

偏移相位信号确定模块，用于根据所述放大相位信号和所述预设放大因子，确定偏移相位信号；

目标控制脉冲参数确定模块，用于根据所述偏移相位信号，对所述预设控制脉冲参数进行调整，得到实施CZ门操作的目标控制脉冲参数。

在其中一个实施例中，所述装置还包括：

退相干影响参数调整模块，用于根据所述目标控制脉冲参数，对所述待校准量子计算系统进行随机基准测试，并根据所述随机基准测试的结果调整退相干影响参数。

在其中一个实施例中，所述测量模块，具体用于：

根据预设放大因子确定预设转动角度；

在其中一个实施例中，所述目标控制脉冲参数确定模块，具体用于：

在其中一个实施例中，所述参数优化算法为梯度下降算法；所述目标控制脉冲参数确定模块，具体用于：

在其中一个实施例中，所述预设次数为2次。

一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：

对待校准量子计算系统中的两个量子比特分别实施一次Hadamard门操作后，根据预设控制脉冲参数对所述两个量子比特连续实施预设次数的CZ门操作；所述两个量子比特的初始态为|0>态；

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

上述CZ门操作的校准方法、装置、计算机设备和存储介质，首先对初始态为|0>态的两个量子比特分别实施一次Hadamard门操作后连续实施预设次数的CZ门操作。其中，实施CZ门操作的次数为预设值，控制在一个预设限值以内，使整个校准线路较短。在较短的校准线路运行过程中，由退相干导致的错误可以忽略不计。此时，实施预设次数的CZ门操作相当于实现一个受控相位门，其对应的相位信号即可反映出由脉冲控制错误导致的CZ门操作错误。然后，通过对该两个量子比特中的控制量子比特进行目标态的后选择操作，使该相位信号按照预设放大因子放大，并通过对目标量子比特进行测量操作，以获取该放大的相位信号(即放大相位信号)，进而可得到实施预设次数的CZ门操作对应的受控相位门操作的相位信号(即偏移相位信号)。之后再根据该相位信号针对性调整控制脉冲参数，使得偏移相位信号降低，即可提高CZ门操作的保真度，实现对CZ门操作的校准。本方法可以标定出由脉冲控制错误导致的CZ门操作错误信息，并根据该错误信息针对性优化控制脉冲参数，由此，采用本方法对CZ门操作的校准效率更高，且能有效降低由脉冲控制导致的CZ门操作错误率，显著提高CZ门操作的保真度。

附图说明

图1为一个实施例中CZ门操作的校准方法的流程示意图；

图2为一个实施例中CZ门操作的校准方法的量子线路示意图；

图3为一个具体示例中CZ门操作的校准方法的流程示意图；

图4为一个实施例中CZ门操作的校准装置的结构框图；

图5为一个实施例中计算机设备的内部结构图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

首先，在具体介绍本申请实施例的技术方案之前，先对本申请实施例基于的技术背景或者技术演进脉络进行介绍。量子计算是通过设计通用量子逻辑门组来对量子比特进行态演化操作，以实现目标计算任务。量子逻辑门操作是通过控制脉冲来实现的。实际操作中，量子逻辑门操作难以精确控制，存在一定错误率。而导致门操作错误的来源主要有两大类，一是量子退相干导致的错误，二是实现门操作的脉冲误差导致的错误。因此，为了实现目标量子逻辑门操作，需要对门操作进行校准，包括优化控制脉冲参数、调整影响退相干的参数，以降低门操作错误率、提高门操作保真度。相关技术中，对CZ门操作的校准是采用基于量子随机基准测试的标定方法，通过在量子线路中引入随机幺正操作后再实施前述操作的逆，来标定CZ门操作的错误率，再根据测试结果优化控制脉冲参数。然而，该方法是将门操作的所有错误因素转化为一个退极化错误模型，仅能获取门操作的平均错误率，并不能区分门操作的错误来源，无法对不同来源导致的错误进行针对性优化。因此，该校准方法的校准效果不佳，CZ门操作的错误率仍然较高。基于该背景，申请人通过长期的研发以及实验验证，提出本申请的CZ门操作的校准方法，采用较短的校准线路，使退相干导致的错误可以忽略不计，以标定出由脉冲控制导致的CZ门操作错误信息，并根据该错误信息针对性优化控制脉冲参数，能有效降低由脉冲控制导致的CZ门操作的错误率，提高CZ门操作的保真度。另外，需要说明的是，本申请技术问题的发现以及下述实施例介绍的技术方案，申请人均付出了大量的创造性劳动。

以下为本申请中涉及的部分名词的解释说明。

1、量子比特：量子计算中的最小信息单元，不同于经典比特只能处于0态或1态，量子比特可以处于0态和1态的叠加态。

2、量子计算：基于量子比特的相干叠加和纠缠特性，使用合适的量子比特门操作来实现相应的量子算法。

3、超导量子计算：使用超导体系实现量子比特，并通过微波脉冲控制实现量子比特门操作的量子计算系统。

本申请提供的CZ门操作的校准方法，可以由经典计算机设备执行相应的计算机程序以实现该方法，也可以在经典计算机和量子计算机的混合设备环境下执行实现。在下述方法实施例中，为了便于说明，以各步骤的执行主体为计算机设备为例进行说明。

在一个实施例中，如图1所示，提供了一种CZ门操作的校准方法，对应的量子线路如图2所示，包括以下步骤：

步骤101，对待校准量子计算系统中的两个量子比特分别实施一次Hadamard门操作后，根据预设控制脉冲参数对两个量子比特连续实施预设次数的CZ门操作；两个量子比特的初始态为|0>态。

其中，待校准的量子计算系统可以是超导型、离子阱型、量子点型系统等，本实施例以超导量子系统为例进行说明。该量子计算系统中可以包含两个及以上的量子比特，采用本方法可以对其中任意两个量子比特进行CZ门操作的校准。

超导量子比特系统中CZ门操作一般是使用控制脉冲调节量子比特频率，以实现如下幺正演化：

其中，

ζ(t)表示绝热演化路径，w_ij[ζ(t)]表示沿着绝热演化路径ζ(t)时态|ij>的角频率，θ_ij表示态|ij>沿着绝热演化路径ζ(t)演化时间τ所积累的相位。理论上，通过选择合适的绝热演化路径使得θ₁₁＝π+θ₀₁+θ₁₀，并使用单比特脉冲去消除单比特相位使得θ₀₁＝θ₁₀＝0，可以实现精确的CZ门操作：

然而实际中，由于无法精确控制，θ₁₁相较于π相位存在一个较大的偏差δ，即θ₁₁＝π+δ。本方法即是通过设计合适的量子线路，实现对δ值的测量，然后再根据δ值针对性优化控制脉冲参数，以提高CZ门操作的保真度。

在实施中，计算机设备可以根据预设控制脉冲参数，分别对量子计算系统中需要校准的两个量子比特施加相应的控制脉冲，以实现对该两个量子比特分别实施一次Hadamard门操作，之后再连续实施预设次数的CZ门操作。其中，初始的预设控制脉冲参数可以结合经验或实验进行选定。实施CZ门操作的次数为预先指定的、呈2的整数倍的值，小于预设限值，可以是2次、4次、6次等，本实施例以连续实施两次相同的CZ门操作为例进行说明，其他情况与之类似，不再赘述。实施两次相同的CZ门操作，其效果相当于实现了一个受控相位门操作，可以近似为如下幺正操作：

上述初始态为|0>态的两个量子比特在经过一次Hadamard门操作和两次CZ门操作(即上述U_δ幺正操作)后，系统态将演化为：

其中，|Ψ_q1q2>表示两个量子比特的态；

表示直积运算。上式表示两个量子比特的态处于纠缠态，当两个量子比特中的控制量子比特(可记为q₁)处于|0＞态时，另一个量子比特(即目标量子比特，可记为q₂)处于

态；当控制量子比特q₁处于|1＞态时，目标量子比特q₂处于

态。

步骤102，对两个量子比特中的控制量子比特进行第一操作，并对两个量子比特中的目标量子比特进行测量操作。

其中，第一操作为基于预设放大因子的目标态的后选择操作。

在实施中，计算机设备可以对步骤101中实施了预设次数的CZ门操作后的控制量子比特q₁进行基于预设放大因子的态的后选择操作，同时对目标量子比特q₂进行测量操作。对控制量子比特q₁进行的态的后选择操作，可以是对q₁实施一个转动门操作R_y和测量操作，其测量结果中对应0结果的态即为选择的目标态。对目标量子比特q₂进行的测量操作可以是标准测量操作，例如可以是实施一个转动门操作R_Z和测量操作来完成。

本实施例中，控制量子比特q₁的后选择态(目标态)为：

其中，ε与对q₁实施转动门操作R_y的转动角度相关，确定ε后，Ry的转动角为

一般ε＜＜1；预设放大因子(可记为A)A≈1/ε。由此可见，预设放大因子A与R_y的转动角度相关，实际操作时，可以根据预设放大因子确定R_y的转动角度。

步骤103，在控制量子比特达到目标态的情况下，获取目标量子比特的测量结果，得到放大相位信号。

在实施中，计算机设备可以在步骤102中控制量子比特q₁达到目标态时，获取目标量子比特q₂的测量结果，然后可以根据q₂的测量结果得到放大相位信号。例如，当控制量子比特q₁的测量结果为0时，其对应的态如上述公式2所示，此时，由于量子纠缠特性，目标量子比特q₂的态将会坍缩为：

其中，A·2δ为放大后的相位信号(即放大相位信号)，其可以通过对目标量子比特q₂进行重复测量操作来获取。

步骤104，根据放大相位信号和预设放大因子，确定偏移相位信号。

在实施中，计算机设备可以根据步骤103中得到的放大相位信号A·2δ和已知的预设放大因子A，计算偏移相位信号(即δ)。该偏移相位信号δ反映了CZ门操作的错误信息。

步骤105，根据偏移相位信号，对预设控制脉冲参数进行调整，得到实施CZ门操作的目标控制脉冲参数。

在实施中，计算机设备可以根据步骤104中得到的偏移相位信号δ，对步骤101中实施CZ门操作对应的预设控制脉冲参数进行调整，以降低由脉冲控制导致的CZ门操作错误率，实现对CZ门操作的校准。

上述CZ门操作的校准方法中，首先对初始态为|0＞态的两个量子比特分别实施一次Hadamard门操作后连续实施预设次数的CZ门操作。其中，实施CZ门操作的次数为预设值，控制在一个预设限值以内，使整个校准线路较短。在较短的校准线路运行过程中，退相干导致的错误可以忽略不计。此时，实施预设次数的CZ门操作相当于实现一个受控相位门，其对应的相位信号即可反映出由脉冲控制错误导致的CZ门操作错误。然后，通过对该两个量子比特中的控制量子比特进行目标态的后选择操作，使该相位信号按照预设放大因子放大，并通过对目标量子比特进行测量操作，以获取该放大的相位信号(放大相位信号)，进而可得到实施预设次数的CZ门操作对应的受控相位门操作的相位信号(偏移相位信号)。之后再根据该相位信号针对性调整控制脉冲参数，使得偏移相位信号降低，即可提高CZ门操作的保真度，实现对CZ门操作的校准。本方法可以标定出由脉冲控制错误导致的CZ门操作错误信息，并根据该错误信息针对性优化控制脉冲参数，由此，采用本方法对CZ门操作的校准效率更高，且能有效降低由脉冲控制导致的CZ门操作错误率，显著提高CZ门操作的保真度。

在另一个实施例中，该方法还包括：

根据目标控制脉冲参数，对待校准量子计算系统进行随机基准测试，并根据随机基准测试的结果调整退相干影响参数。

在实施中，计算机设备可以根据步骤105中得到的目标控制脉冲参数，对前述两个量子比特进行随机基准测试，以进一步标定出CZ门操作错误，进而可根据测试结果调整影响退相干的相关参数(即退相干影响参数)，降低由退相干导致的CZ门操作错误率。

本实施例在确定出优化后的控制脉冲参数(即目标控制脉冲参数)后，再使用随机基准测试线路来标定CZ门操作的错误率。由于前述步骤中得到的目标控制脉冲参数，已使得由脉冲控制导致的CZ门操作错误率显著降低，因此，根据目标控制脉冲参数进行随机基准测试，此时标定出的错误主要是由退相干导致的。之后再针对性调整退相干影响参数，可进一步提高CZ门操作的保真度。本申请人通过大量实验，采用本方法对超导量子计算系统的CZ门操作进行校准，其保真度可以达到99.8％以上。

在其中一个实施例中，步骤105中得到目标控制脉冲参数的步骤具体包括：

根据偏移相位信号和预设的参数优化算法，对预设控制脉冲参数进行调整，得到实施CZ门操作的目标控制脉冲参数。

在实施中，计算机设备可以在步骤104中得到偏移相位信号δ后，采用预设的参数优化算法对预设控制脉冲参数进行调整和优化，使得将调整后的控制脉冲参数作为预设控制脉冲参数返回执行前述步骤101时，能得到更小的偏移相位信号δ。预设的参数优化算法可以是迭代优化算法，例如梯度下降算法。当迭代过程达到预设收敛条件时，对应的控制脉冲参数即为目标控制脉冲参数。预设收敛条件可以是迭代的次数达到预设次数，也可以是当前控制脉冲参数对应的偏移相位信号δ值，与对当前参数调整前对应的偏移相位信号δ值相比，其差值小于预设值。在一个示例中，计算机设备可以根据偏移相位信号和梯度下降算法，确定调整后的实施CZ门操作的控制脉冲参数，并将调整后的参数作为预设控制脉冲参数，返回执行对前述两个量子比特分别实施一个Hadamard门操作后，根据预设控制脉冲参数对两个量子比特连续实施预设次数的CZ门操作步骤(即步骤101)。然后判断调整后的控制脉冲参数对应的偏移相位信号是否满足预设收敛条件，如果不满足，则继续执行根据偏移相位信号和梯度下降算法，确定调整后的实施CZ门操作的控制脉冲参数步骤；如果满足，则将当前的控制脉冲参数确定为CZ门操作的目标控制脉冲参数。

本申请还提供了一个CZ门操作的校准方法的示例，如图3所示，包括如下步骤：

步骤301，对待校准量子计算系统中的两个量子比特分别实施一次Hadamard门操作后，根据预设控制脉冲参数对两个量子比特连续实施两次CZ门操作；两个量子比特的初始态为|0>态。

步骤302，根据预设放大因子确定预设转动角度；根据预设转动角度，对控制量子比特实施一次R_y转动门操作后进行测量操作，并对目标量子比特实施一次R_z转动门操作后进行测量操作。

步骤303，判断控制量子比特的测量结果是否为0。

若是，执行步骤304，否则，返回执行步骤301。

步骤304，获取目标量子比特的测量结果，得到放大相位信号，并根据放大相位信号和预设放大因子，确定偏移相位信号。

步骤305，判断偏移相位信号是否达到预设收敛条件。

若是，则执行步骤306，否则，执行步骤307。

步骤306，确定当前的控制脉冲参数为目标控制脉冲参数，并输出目标控制脉冲参数。

步骤307，根据当前的偏移相位信号，采用梯度下降算法，对预设控制脉冲参数进行调整，将调整后的参数作为预设控制脉冲参数，并返回执行步骤301。

应该理解的是，虽然图1、3的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图1、3中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

在一个实施例中，如图4所示，提供了一种CZ门操作的校准装置，包括：门操作模块401、测量模块402、放大相位信号确定模块403、偏移相位信号确定模块404和目标控制脉冲参数确定模块405，其中：

门操作模块401，用于对待校准量子计算系统中的两个量子比特分别实施一次Hadamard门操作后，根据预设控制脉冲参数对两个量子比特连续实施预设次数的CZ门操作；两个量子比特的初始态为|0>态；

测量模块402，用于对两个量子比特中的控制量子比特进行第一操作，并对两个量子比特中的目标量子比特进行测量操作；第一操作为基于预设放大因子的目标态的后选择操作；

放大相位信号确定模块403，用于在控制量子比特达到目标态的情况下，获取目标量子比特的测量结果，得到放大相位信号；

偏移相位信号确定模块404，用于根据放大相位信号和预设放大因子，确定偏移相位信号；

目标控制脉冲参数确定模块405，用于根据偏移相位信号，对预设控制脉冲参数进行调整，得到实施CZ门操作的目标控制脉冲参数。

在另一个实施例中，该装置还包括：

退相干影响参数调整模块，用于根据目标控制脉冲参数，对待校准量子计算系统进行随机基准测试，并根据随机基准测试的结果调整退相干影响参数。

在另一个实施例中，测量模块402具体用于：

根据预设放大因子确定预设转动角度；

在另一个实施例中，目标控制脉冲参数确定模块405具体用于：

在另一个实施例中，其中参数优化算法为梯度下降算法，目标控制脉冲参数确定模块405具体用于：

在另一个实施例中，预设次数为2次。

关于CZ门操作的校准装置的具体限定可以参见上文中对于CZ门操作的校准方法的限定，在此不再赘述。上述CZ门操作的校准装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。计算机设备可以是经典计算机设备，也可以是包括经典计算机和量子计算机的混合设备。

在一个实施例中，提供了一种经典计算机设备，该计算机设备可以是终端。终端包括但不限于各种个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑和便携式可穿戴设备。其内部结构图可以如图5所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、通信接口、显示屏和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信，无线方式可通过WIFI、运营商网络、NFC(近场通信)或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种CZ门操作的校准方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。

本领域技术人员可以理解，图5中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现上述各方法实施例中的步骤。

在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例中的步骤。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)等。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种CZ门操作的校准方法，其特征在于，所述方法包括：

对所述两个量子比特中的控制量子比特进行第一操作,并对所述两个量子比特中的目标量子比特进行测量操作；所述第一操作为基于预设放大因子的目标态的后选择操作；

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述两个量子比特中的控制量子比特进行第一操作,并对所述两个量子比特中的目标量子比特进行测量操作；所述第一操作为基于预设放大因子的目标态的后选择操作，包括：

根据预设放大因子确定预设转动角度；

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述偏移相位信号，对所述预设控制脉冲参数进行调整，得到实施CZ门操作的目标控制脉冲参数，包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述参数优化算法为梯度下降算法；所述根据所述偏移相位信号和预设的参数优化算法，对所述预设控制脉冲参数进行调整，得到实施CZ门操作的目标控制脉冲参数，包括：

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设次数为2次。

7.一种CZ门操作的校准装置，其特征在于，所述装置包括：

门操作模块，用于对待校准量子计算系统中的两个量子比特分别实施一次Hadamard门操作后，根据预设控制脉冲参数对所述两个量子比特连续实施预设次数的CZ门操作；所述两个量子比特的初始态为|0>态；

弱测量模块，用于对所述两个量子比特中的控制量子比特进行第一操作，并对所述两个量子比特中的目标量子比特进行测量操作；所述第一操作为基于预设放大因子的目标态的后选择操作；

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。