CN114358294B - 将原始数据编码到量子线路的方法、装置及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种将原始数据编码到量子线路的方法、装置及存储介质。所述将原始数据编码到量子线路的方法，包括：获取原始数据并构造所述原始数据对应的角度树；根据预先选定的目标层级将所述角度树分割成上层子树和下层子树；利用自下而上和自上而下的编码方式，分别将所述上层子树和所述下层子树上的节点编码到量子线路中，并输出编码后的量子线路的末量子态；其中，所述编码后的量子线路的末量子态的振幅与所述原始数据一一对应。本发明能够有效平衡量子线路的深度和宽度，提高编码效率。

Description

将原始数据编码到量子线路的方法、装置及存储介质

技术领域

本发明涉及量子计算技术领域，尤其涉及一种将原始数据编码到量子线路的方法、装置及存储介质。

背景技术

目前，在根据应用需求生成量子线路时，主要通过使用较少的量子比特对经典数据进行振幅编码生成深度较深的量子线路，或使用较多的量子比特对经典数据进行振幅编码生成深度较浅的量子线路。而使用较少的量子比特进行振幅编码，在经典数据的维度较大时，会使得量子线路的深度过深，导致编码效率缓慢，使用较多的量子比特进行振幅编码，虽然可以有效减小量子线路的深度，但是会使得量子线路的宽度增大，即量子比特的大量增多。因此，亟需一种综合解决方案，以平衡量子线路的深度和宽度，提高编码效率。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明提供一种将原始数据编码到量子线路的方法、装置及存储介质，能够有效平衡量子线路的深度和宽度，提高编码效率。

为了解决上述技术问题，第一方面，本发明一实施例提供一种将原始数据编码到量子线路的方法，包括：

获取原始数据并构造所述原始数据对应的角度树；

根据预先选定的目标层级将所述角度树分割成上层子树和下层子树；

利用自下而上和自上而下的编码方式，分别将所述上层子树和所述下层子树上的节点编码到量子线路中，并输出编码后的量子线路的末量子态；其中，所述编码后的量子线路的末量子态的振幅与所述原始数据一一对应。

进一步地，所述构造所述原始数据对应的角度树，包括：

根据所述原始数据生成基于第一量子逻辑门的角度矩阵，并根据所述角度矩阵中的角度旋转对应的量子比特，得到各个量子态；

根据分治算法，将各个所述量子态构造成分治二叉树，得到所述角度树。

进一步地，所述利用自下而上和自上而下的编码方式，分别将所述上层子树和所述下层子树上的节点编码到量子线路中，并输出编码后的量子线路的末量子态，包括：

根据所述角度树在所述目标层级上的节点，将所述角度矩阵中包含的上层子树的原始数据元素信息，利用自下而上的编码方式编码到对应的量子比特上，并获取第一初始量子态；

结合所述第一初始量子态，将所述下层子树包含的原始数据元素信息作为输入，基于所述下层子树进行自上而下的编码，得到第二初始量子态；

利用第二量子逻辑门将所述量子线路中的第一初始量子态和第二初始量子态进行结合，并输出所述编码后的量子线路的末量子态。

进一步地，所述根据所述角度树在所述目标层级上的节点，将所述角度矩阵中包含的上层子树的原始数据元素信息，利用自下而上的编码方式编码到对应的量子比特上，并获取第一初始量子态，具体为：

其中，s为所述目标层级，s＝1,2,...,n，n为所述角度树的最高层级，j＝1,2,...,2^n-s，|ψ_j,s>为高度为s的第j个所述下层子树的第一初始量子态，α_j,k为第j个所述下层子树的第k个节点的量子态的幅度值，

进一步地，所述结合所述第一初始量子态，将所述下层子树包含的原始数据元素信息作为输入，基于所述下层子树进行自上而下的编码，得到第二初始量子态，具体为：

其中，v＝s+1,...,n，s为所述目标层级，s＝1,2,...,n，n为所述角度树的最高层级，j＝1,2,...,2^n-s，|ψ_j,v>为在第j个所述下层子树上的高度为v的上层子树的第二初始量子态，用于表征所述量子比特，|ψ_2j-1,v-1>为高度为(v-1)的第(2j-1)个所述下层子树的第一初始量子态，|ψ_2j,v-1>为高度为(v-1)的第(2j)个所述下层子树的第一初始量子态，β_j,v为旋转角度，为对应相位。

进一步地，所述第一量子逻辑门为RY门。

进一步地，所述第二量子逻辑门为受控SWAP门。

第二方面，本发明一实施例提供一种将原始数据编码到量子线路的装置，包括：

角度树构造模块，用于获取原始数据并构造所述原始数据对应的角度树；

角度树分割模块，用于根据预先选定的目标层级将所述角度树分割成上层子树和下层子树；

数据编码模块，用于利用自下而上和自上而下的编码方式，分别将所述上层子树和所述下层子树上的节点编码到量子线路中，并输出编码后的量子线路的末量子态；其中，所述编码后的量子线路的末量子态的振幅与所述原始数据一一对应。

第三方面，本发明一实施例提供一种存储介质，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如上所述的将原始数据编码到量子线路的方法。

第四方面，本发明一实施例提供一种电子装置，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如上所述的将原始数据编码到量子线路的方法。

相比于现有技术，本发明的实施例，具有如下有益效果：

通过获取原始数据并构造原始数据对应的角度树，根据预先选定的目标层级将角度树分割成上层子树和下层子树，利用自下而上和自上而下的编码方式，分别将上层子树和下层子树上的节点编码到量子线路中，并输出编码后的量子线路的末量子态，其中，编码后的量子线路的末量子态的振幅与原始数据一一对应，能够有效平衡量子线路的深度和宽度，提高编码效率。

附图说明

图1为本发明第一实施例中的一种将原始数据编码到量子线路的方法的流程示意图；

图2为本发明第一实施例中示例的角度树的示意图；

图3为本发明第一实施例中示例的量子线路的示意图；

图4为本发明第二实施例中的一种将原始数据编码到量子线路的装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，文中的步骤编号，仅为了方便具体实施例的解释，不作为限定步骤执行先后顺序的作用。本实施例提供的方法可以由相关的终端设备执行，且下文均以处理器作为执行主体为例进行说明。

如图1所示，第一实施例提供一种将原始数据编码到量子线路的方法，包括步骤S1～S3：

S1、获取原始数据并构造原始数据对应的角度树；

S2、根据预先选定的目标层级将角度树分割成上层子树和下层子树；

S3、利用自下而上和自上而下的编码方式，分别将上层子树和下层子树上的节点编码到量子线路中，并输出编码后的量子线路的末量子态；其中，编码后的量子线路的末量子态的振幅与原始数据一一对应。

作为示例性地，在步骤S1中，获取经典数据作为原始数据，为使其满足振幅编码的编码条件，对原始数据进行预处理，并根据预处理后的原始数据构建原始数据对应的角度树。

在步骤S2中，根据角度树的高度预先选定目标层级，根据目标层级将角度树分割成上层子树和若干个下层子树。

在步骤S3中，利用自下而上和自上而下的编码方式，即双向振幅编码，分别将上层子树和下层子树上的节点编码到量子线路中，得到编码后的量子线路，并输出编码后的量子线路的末量子态，其中，编码后的量子线路的末量子态的振幅与原始数据一一对应，完成将原始数据编码到量子线路。

本实施例通过在根据预先选定的目标层级将原始数据对应的角度树分割成上层子树和下层子树后，利用自下而上和自上而下的编码方式，分别将上层子树和下层子树上的节点编码到量子线路中，并输出编码后的量子线路的末量子态，由于这种双向振幅编码结合了自上而下和自下而上的编码方式，在二叉树上双向行走，因此基于这种双向振幅编码可以采用配置的方式交换深度和空间成本，从而能够有效平衡量子线路的深度和宽度，提高编码效率。

在优选的实施例当中，在所述获取原始数据之后，在所述构造原始数据对应的角度树之前，还包括：对原始数据进行预处理。

在本实施例的一优选实施方式中，所述对原始数据进行预处理，具体为：对原始数据进行归一化处理，得到中间数据；判断中间数据的元素个数是否符合2ⁿ的形式；其中，n为正整数；若否，则对中间数据进行补零处理使其元素个数达到2ⁿ。

作为示例性地，振幅编码要求输入数据归一化，以达到将输入数据编码到量子比特振幅上的目的，同时也要求输入数据的长度为N＝2ⁿ，若是输入数据不满足该条件时，则需要对其进行补零以扩大数据长度。出于此考虑，通过对原始数据进行归一化处理，得到中间数据，并对中间数据进行补零使其长度达到预设的目标长度，即2ⁿ，以满足振幅编码的编码条件。

本实施例通过对原始数据进行归一化、长度调整等预处理，能够使原始数据满足振幅编码的编码条件，有利于保证后续有效进行振幅编码。

在优选的实施例当中，所述构造原始数据对应的角度树，包括：根据原始数据生成基于第一量子逻辑门的角度矩阵，并根据角度矩阵中的角度旋转对应的量子比特，得到各个量子态；根据分治算法，将各个量子态构造成分治二叉树，得到角度树。

在本实施例的一优选实施方式中，第一量子逻辑门为RY门。

作为示例性地，假设原始数据为向量根据该原始数据生成七个RY门的角度，得到角度矩阵。

在生成角度矩阵后，需要将各个量子比特向y轴旋转角度矩阵中对应的各个角度，即将第一个量子比特q0向y轴旋转第一个角度，得到将第二个量子比特q1向y轴旋转第二个角度，得到/>将第三个量子比特q2向y轴旋转第三个角度，得到将第四个量子比特q3向y轴旋转第四个角度，得到/>将第五个量子比特q4向y轴旋转第五个角度，得到/>将第六个量子比特q5向y轴旋转第六个角度，得到将第七个量子比特q6向y轴旋转第六个角度，得到/>从而得到各个量子态

分治算法的基本思想是将一个规模为N的问题分解为K个规模较小的子问题，这些子问题相互独立且与原问题性质相同。

根据分治算法，将各个量子态构造成分治二叉树，得到该原始数据对应的角度树。

在优选的实施例当中，所述利用自下而上和自上而下的编码方式，分别将上层子树和下层子树上的节点编码到量子线路中，并输出编码后的量子线路的末量子态，包括：根据角度树在目标层级上的节点，将角度矩阵中包含的上层子树的原始数据元素信息，利用自下而上的编码方式编码到对应的量子比特上，并获取第一初始量子态；结合第一初始量子态，将下层子树包含的原始数据元素信息作为输入，基于下层子树进行自上而下的编码，得到第二初始量子态；利用第二量子逻辑门将量子线路中的第一初始量子态和第二初始量子态进行结合，并输出编码后的量子线路的末量子态。

在本实施例的一优选实施方式中，所述根据角度树在目标层级上的节点，将角度矩阵中包含的上层子树的原始数据元素信息，利用自下而上的编码方式编码到对应的量子比特上，并获取第一初始量子态，具体为：

其中，s为目标层级，s＝1,2,...,n，n为角度树的最高层级，j＝1,2,...,2^n-s，|ψ_j,s>为高度为s的第j个下层子树的第一初始量子态，α_j,k为第j个下层子树的第k个节点的量子态的幅度值，

在本实施例的一优选实施方式中，所述结合第一初始量子态，将下层子树包含的原始数据元素信息作为输入，基于下层子树进行自上而下的编码，得到第二初始量子态，具体为：

其中，v＝s+1,...,n，s为目标层级，s＝1,2,...,n，n为角度树的最高层级，j＝1,2,...,2^n-s，|ψ_j,v>为在第j个下层子树上的高度为v的上层子树的第二初始量子态，用于表征量子比特，|ψ_2j-1,v-1>为高度为(v-1)的第(2j-1)个下层子树的第一初始量子态，|ψ_2j,v-1>为高度为(v-1)的第(2j)个下层子树的第一初始量子态，β_j,v为旋转角度，为对应相位。

在本实施例的一优选实施方式中，第二量子逻辑门为受控SWAP门。

可以理解的是，受控SWAP(CSWAP)门与普通的SWAP门本质相同，但有一个控制位，只有当控制位为1时，CSWAP门才会依次交换两个量子比特中对应的量子位的量子态，控制位为0时不做交换。

双向振幅编码是一种双向量子态准备(BDSP)算法，它结合了自上而下和自下而上的编码方式，在二叉树上双向行走，基于这种双向振幅编码可以采用配置的方式交换深度和空间成本，从而能够有效平衡量子线路的深度和宽度，提高编码效率。

BDSP算法主要分为两个阶段完成，通过角度树的层级v＝s拆分(从下往上枚举，其中1≤s≤n)，在第一阶段，将高度s以下的树分割成2^n-s个高度为s的下层子树，处于s层的2^{n -s}个节点是它的那些下层子树的根节点。下层子树的数量决定了在第一阶段需要初始化的量子态数量。这些量子态的幅度值为使用基于自上而下(TDSP)算法计算得到，具体如式(1)所示：

第一阶段的初始量子态是BDSP算法第二阶段的输入，它将由自下而上的步骤创建到分层s。在第二阶段，通过分治法将各个量子态结合起来生成完整状态。自下而上(DCSP)算法以第一阶段准备的初始量子态作为输入，从分裂的层级开始在二叉树上行走，具体如式(2)所示：

换句话说，BDSP算法遵循自下而上(DCSP)算法，从状态|ψ_j,s>(见公式(1))开始，而不是从单量子位的叶状态(见公式(3))开始。

为了更清楚地说明第一实施例提供的一种将原始数据编码到量子线路的方法，该方法的实现过程具体如下：

第一步、数据预处理：

考虑到振幅编码要求输入数据归一化，以达到将输入数据编码到量子比特振幅上的目的，同时也要求输入数据的长度为N＝2ⁿ，若是输入数据不满足该条件时，则需要对其进行补零以扩大数据长度，通过对原始数据进行归一化处理，得到中间数据，并对中间数据进行补零使其长度达到预设的目标长度，即2ⁿ，以满足振幅编码的编码条件。

第二步、构造原始数据对应的角度树：

为第一步处理后的归一化及2ⁿ数据构造角度树。构造的角度树如图2所示，图2中以s＝2为例，介绍了角度树，其中框中的子节点则是在第一阶段进行。

第三步、选择合适的目标层级s进行编码：

这里默认选择这是一种subliner的方法，有利于有效平衡量子线路的深度和宽度。当然，也可以选择[1,log₂data]中的任意一个层级值。

第四步、将经典数据编码到量子比特上，生成编码后的量子线路：

编码量子线路比较复杂，核心思想是从上向下一直拆分，用一系列受控旋转门以及受控SWAP门实现，具体实现过程可参考公式(4)～(8)：

原理公式：

其中，j表示对应量子比特的下标；b_j表示对应振幅；|b|表示原始数据；|b>表示编码后的量子态。

所用到的量子逻辑门：

其中，θ表示RY门的角度；

其中，q₀、q₁、q₂均表示量子比特。

RY门实现：

RY(θ)|0>＝cos(θ/2)|0>+sin(θ/2)|1> (7)；

CSWAP门实现：

|0,b,c>→|0,b,c>|1,b,c>→|1,c,b> (8)。

假设现在存在向量那么针对该向量，应用该将原始数据编码到量子线路的方法所生成的编码后的量子线路如图3所示。

图3是将目标层级s设置为2，生成的量子线路，结合图3所示，在第二阶段中，“·”表示CSWAP门的控制位，“×”表示CSWAP门的受控位，通过CSWAP门结合该原始数据对应的角度树父节点下的两个量子态，即对处于节点α₁的量子态q1|0>和处于节点α₂的量子态q2|0>进行合并，对处于节点α₃的量子态q3|0>和处于节点α₅的量子态q5|0>进行合并等。

可以发现，该方法较好地实现了将量子线路的深度与宽度中和，并可以选择合适的目标层级s进行编码，即得到不同的深度与宽度的结合。

根据以上实现过程，通过一个实例来验证该方法：将经典数据{0.15311858100051695,-0.0961350374871273,0.3859320687001368,-0.5634457467385428,0.1474901012487757,-0.45185782723129864,0.32284355187278985,-0.4132085412578166}编码到量子比特上，得到编码后的量子线路。量子线路的深度为宽度为/>有效平衡了量子线路的深度和宽度，提高了编码效率。

通过计算q₀，q₁，q₂的概率得到原始经典数据，最后的结果为：

Amplitude:000:0.0234453,Originial value:0.0234453；

Amplitude:001:0.00924195,Originial value:0.00924195；

Amplitude:010:0.148944,Originial value:0.148944；

Amplitude:011:0.317471,Originial value:0.317471；

Amplitude:100:0.0217533,Originial value:0.0217533；

Amplitude:101:0.204175,Originial value:0.204175；

Amplitude:110:0.104228,Originial value:0.104228；

Amplitude:111:0.170741,Originial value:0.170741。

可以发现成功地将经典数据编码到量子比特上，同时也验证了该方法的可行性。

基于与第一实施例相同的发明构思，第二实施例提供如图4所示的一种将原始数据编码到量子线路的装置，包括：

角度树构造模块21，用于获取原始数据并构造原始数据对应的角度树；

角度树分割模块22，用于根据预先选定的目标层级将角度树分割成上层子树和下层子树；

数据编码模块23，用于利用自下而上和自上而下的编码方式，分别将上层子树和下层子树上的节点编码到量子线路中，并输出编码后的量子线路的末量子态；其中，编码后的量子线路的末量子态的振幅与原始数据一一对应。

在优选的实施例当中，角度树构造模块21，还用于在所述获取原始数据之后，在所述构造原始数据对应的角度树之前，对原始数据进行预处理。

在本实施例的一优选实施方式中，所述对原始数据进行预处理，具体为：对原始数据进行归一化处理，得到中间数据；判断中间数据的元素个数是否符合2ⁿ的形式；其中，n为正整数；若否，则对中间数据进行补零处理使其元素个数达到2ⁿ。

在优选的实施例当中，角度树构造模块21，包括：

量子态获取单元，用于根据原始数据生成基于第一量子逻辑门的角度矩阵，并根据角度矩阵中的角度旋转对应的量子比特，得到各个量子态；

角度树构造单元，用于根据分治算法，将各个量子态构造成分治二叉树，得到角度树。

在本实施例的一优选实施方式中，所述第一量子逻辑门为RY门。

在优选的实施例当中，数据编码模块23，包括：

第一编码单元，用于根据角度树在目标层级上的节点，将角度矩阵中包含的上层子树的原始数据元素信息，利用自下而上的编码方式编码到对应的量子比特上，并获取第一初始量子态；

第二编码单元，用于结合第一初始量子态，将下层子树包含的原始数据元素信息作为输入，基于下层子树进行自上而下的编码，得到第二初始量子态；

量子态结合单元，用于利用第二量子逻辑门将量子线路中的第一初始量子态和第二初始量子态进行结合，并输出编码后的量子线路的末量子态。

在本实施例的一优选实施方式中，所述根据所述角度树在所述目标层级上的节点，将所述角度矩阵中包含的上层子树的原始数据元素信息，利用自下而上的编码方式编码到对应的量子比特上，并获取第一初始量子态，具体为：

其中，s为所述目标层级，s＝1,2,...,n，n为所述角度树的最高层级，j＝1,2,...,2^n-s，|ψ_j,s>为高度为s的第j个所述下层子树的第一初始量子态，α_j,k为第j个所述下层子树的第k个节点的量子态的幅度值，

在本实施例的一优选实施方式中，所述结合所述第一初始量子态，将所述下层子树包含的原始数据元素信息作为输入，基于所述下层子树进行自上而下的编码，得到第二初始量子态，具体为：

其中，v＝s+1,...,n，s为所述目标层级，s＝1,2,...,n，n为所述角度树的最高层级，j＝1,2,...,2^n-s，|ψ_j,v>为在第j个所述下层子树上的高度为v的上层子树的第二初始量子态，用于表征所述量子比特，|ψ_2j-1,v-1>为高度为(v-1)的第(2j-1)个所述下层子树的第一初始量子态，|ψ_2j,v-1>为高度为(v-1)的第(2j)个所述下层子树的第一初始量子态，β_j,v为旋转角度，为对应相位。

在本实施例的一优选实施方式中，所述第二量子逻辑门为受控SWAP门。

第三实施例还提供了一种存储介质，存储介质中存储有计算机程序，其中，计算机程序被设置为运行时执行如第一实施例所述的将原始数据编码到量子线路的方法。

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：

S1、获取原始数据并构造原始数据对应的角度树；

S2、根据预先选定的目标层级将角度树分割成上层子树和下层子树；

S3、利用自下而上和自上而下的编码方式，分别将上层子树和下层子树上的节点编码到量子线路中，并输出编码后的量子线路的末量子态；其中，编码后的量子线路的末量子态的振幅与原始数据一一对应。

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。

第四实施例还提供了一种电子装置，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，处理器被设置为运行计算机程序以执行如第一实施例所述的将原始数据编码到量子线路的方法。

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：

S1、获取原始数据并构造原始数据对应的角度树；

S2、根据预先选定的目标层级将角度树分割成上层子树和下层子树；

S3、利用自下而上和自上而下的编码方式，分别将上层子树和下层子树上的节点编码到量子线路中，并输出编码后的量子线路的末量子态；其中，编码后的量子线路的末量子态的振幅与原始数据一一对应。

综上所述，实施本发明的实施例，具有如下有益效果：

通过获取原始数据并构造原始数据对应的角度树，根据预先选定的目标层级将角度树分割成上层子树和下层子树，利用自下而上和自上而下的编码方式，分别将上层子树和下层子树上的节点编码到量子线路中，并输出编码后的量子线路的末量子态，其中，编码后的量子线路的末量子态的振幅与原始数据一一对应，能够有效平衡量子线路的深度和宽度，提高编码效率。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例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，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)等。

Claims (8)

1.一种将原始数据编码到量子线路的方法，其特征在于，包括：

获取原始数据并构造所述原始数据对应的角度树；

根据预先选定的目标层级将所述角度树分割成上层子树和下层子树；

根据所述角度树在所述目标层级上的节点，将所述上层子树的原始数据元素信息，利用自下而上的编码方式编码到对应的量子比特上，并获取第一初始量子态；其中，所述第一初始量子态为s为目标层级，s＝1,2,...,n，n为角度树的最高层级，j＝1,2,...,2^n-s，|ψ_j,s>为高度为s的第j个下层子树的第一初始量子态，α_j,k为第j个下层子树的第k个节点的量子态的幅度值，/>

根据所述第一初始量子态，将所述下层子树包含的原始数据元素信息作为输入，进行自上而下的编码，得到第二初始量子态，其中，所述第二初始量子态为：

其中，v＝s+1,...,n，|ψ_j,v>为在第j个下层子树上的高度为v的上层子树的第二初始量子态，用于表征量子比特，|ψ_2j-1,v-1>为高度为(v-1)的第(2j-1)个下层子树的第一初始量子态，|ψ_2j,v-1>为高度为(v-1)的第(2j)个下层子树的第一初始量子态，β_j,v为旋转角度，为对应相位。

2.如权利要求1所述的将原始数据编码到量子线路的方法，其特征在于，所述方法还包括：

利用第二量子逻辑门将所述量子线路中的第一初始量子态和第二初始量子态进行结合，并输出所述编码后的量子线路的末量子态，其中，所述编码后的量子线路的末量子态的振幅与所述原始数据一一对应。

3.如权利要求1所述的将原始数据编码到量子线路的方法，其特征在于，所述构造所述原始数据对应的角度树，包括：

根据所述原始数据生成基于第一量子逻辑门的角度矩阵，并根据所述角度矩阵中的角度旋转对应的量子比特，得到各个量子态；

根据分治算法，将各个所述量子态构造成分治二叉树，得到所述角度树。

4.如权利要求3所述的将原始数据编码到量子线路的方法，其特征在于，所述第一量子逻辑门为RY门。

5.如权利要求2所述的将原始数据编码到量子线路的方法，其特征在于，所述第二量子逻辑门为受控SWAP门。

6.一种将原始数据编码到量子线路的装置，其特征在于，包括：

角度树构造模块，用于获取原始数据并构造所述原始数据对应的角度树；

角度树分割模块，用于根据预先选定的目标层级将所述角度树分割成上层子树和下层子树；

数据编码模块，用于根据所述角度树在所述目标层级上的节点，将所述上层子树的原始数据元素信息，利用自下而上的编码方式编码到对应的量子比特上，并获取第一初始量子态；其中，所述第一初始量子态为s为目标层级，s＝1,2,...,n，n为角度树的最高层级，j＝1,2,...,2^n-s，|ψ_j,s>为高度为s的第j个下层子树的第一初始量子态，α_j,k为第j个下层子树的第k个节点的量子态的幅度值，/>所述数据编码模块还包括第二编码单元，所述第二编码单元用于：根据所述第一初始量子态，将所述下层子树包含的原始数据元素信息作为输入，进行自上而下的编码，得到第二初始量子态，其中，所述第二初始量子态为：

其中，v＝s+1,...,n，|ψ_j,v>为在第j个下层子树上的高度为v的上层子树的第二初始量子态，用于表征量子比特，|ψ_2j-1,v-1>为高度为(v-1)的第(2j-1)个下层子树的第一初始量子态，|ψ_2j,v-1>为高度为(v-1)的第(2j)个下层子树的第一初始量子态，β_j,v为旋转角度，为对应相位。

7.一种存储介质，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如权利要求1至5任一项所述的将原始数据编码到量子线路的方法。

8.一种电子装置，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如权利要求1至5任一项所述的将原始数据编码到量子线路的方法。