CN115511089A - 量子计算任务处理方法、装置及量子计算机操作系统 - Google Patents
量子计算任务处理方法、装置及量子计算机操作系统 Download PDFInfo
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Abstract
本申请公开了一种量子计算任务处理方法、装置及量子计算机操作系统，该方法包括：基于量子线路的量子比特的量子态演化过程将量子计算任务对应的量子线路切割为多个子量子线路；分别制备每个所述子量子线路中量子比特的初始量子态；测量制备所述初始量子态后的每个所述子量子线路中量子比特，得到每个所述子量子线路的测量结果；将每个所述子量子线路的测量结果合成得到所述量子计算任务的计算结果。采用本申请实施例可将量子计算任务分解成多个独立的子量子计算任务，实现量子计算任务的分布式计算。
Description
技术领域
本申请涉及量子计算技术领域，尤其涉及一种量子计算任务处理方法、装置及量子计算机操作系统。
背景技术
随着计算技术的发展，有些计算任务需要非常巨大的计算能力才能完成，如果采用集中式计算，需要耗费相当大的时间来完成。分布式计算将计算任务分解成多个相互独立的子任务，分配给多个计算设备进行处理，从而节省计算时间，提高计算效率。
分布式计算的核心问题在于原计算任务的分解。经典计算中原计算任务的分解通常是基于数据分解。将原始数据分解为多个子数据，然后在多个计算设备上通过同一个算法模型计算多个子数据，因此子计算任务之间是相互独立的。
量子计算不同于经典计算，其量子计算任务通常对应一个量子线路，原计算任务的分解通常是基于量子线路分解。由于分解后的子量子线路存在先后顺序，前一子量子线路的输入影响着后一子量子线路的输出，因此，子计算任务之间不是相互独立的。那么如何将量子计算任务进行分解成多个独立的子量子计算任务，实现量子计算任务的分布式计算是需要解决的技术问题。
发明内容
本申请实施例提供一种量子计算任务处理方法、装置及量子计算机操作系统，用于将量子计算任务分解成多个独立的子量子计算任务，实现量子计算任务的分布式计算。
第一方面，本申请实施例提供一种量子计算任务处理方法，包括：
基于量子线路的量子比特的量子态演化过程将量子计算任务对应的量子线路切割为多个子量子线路；
分别制备每个所述子量子线路中量子比特的初始量子态；
测量制备所述初始量子态后的每个所述子量子线路中量子比特，得到每个所述子量子线路的测量结果；
将每个所述子量子线路的测量结果合成得到所述量子计算任务的计算结果。
可选地，所述将每个所述子量子线路的测量结果合成得到所述量子计算任务的计算结果，包括：
确定每个所述子量子线路的测量结果对应的密度矩阵；
基于张量缩并方法将多个所述子量子线路的测量结果对应的密度矩阵合并得到所述量子线路的测量结果对应的密度矩阵；
将所述量子线路的测量结果对应的密度矩阵确定为所述量子计算任务的计算结果。
可选地，所述张量缩并方法如下：
若密度矩阵I的输出节点等于密度矩阵J的输入节点，则合并所述密度矩阵I和所述密度矩阵J得到密度矩阵K，所述密度矩阵K的输入节点与所述密度矩阵I的输入节点相同，所述密度矩阵K的输出节点与所述密度矩阵J的输出节点相同。
可选地，所述基于张量缩并方法将多个所述子量子线路的测量结果对应的密度矩阵合并得到所述量子线路的测量结果对应的密度矩阵之前，所述方法还包括：
确定每个所述子量子线路中包含的量子比特；
若所述量子比特所在的时间线未被切割，则将所述量子比特对应的输入节点确定为经典输入节点，以及将所述量子比特对应的输出节点确定为经典输出节点；
若所述量子比特所在的时间线为切割后的上游时间线，则将所述量子比特对应的输入节点确定为所述经典输入节点，以及将所述量子比特对应的输出节点确定为量子输出节点；
若所述量子比特所在的时间线为切割后的下游时间线，则将所述量子比特对应的输入节点确定为量子输入节点，以及将所述量子比特所对应的输出节点确定为所述经典输出节点；
基于所述经典输入节点、所述经典输出节点、所述量子输入节点、所述量子输出节点确定每个所述子量子线路的测量结果对应的密度矩阵的输入节点和输出节点。
可选地，所述基于量子线路的量子比特的量子态演化过程将量子计算任务对应的量子线路切割为多个子量子线路，包括：
基于贪心算法和量子线路的量子比特的量子态演化过程确定量子计算任务对应的量子线路的切割位置；
基于所述切割位置将所述量子线路切割为多个子量子线路。
可选地，所述基于量子线路的量子比特的量子态演化过程将量子计算任务对应的量子线路切割为多个子量子线路，包括：
基于电子设备当前允许使用的计算资源和量子线路的量子比特的量子态演化过程确定所述量子计算任务对应的量子线路的切割位置；
基于所述切割位置将所述量子线路切割为多个子量子线路。
可选地，所述计算资源包括量子比特，所述基于电子设备当前允许使用的计算资源和量子线路的量子比特的量子态演化过程确定所述量子计算任务对应的量子线路的切割位置，包括：
获取所述量子计算任务对应的量子线路的连通图，以及将电子设备当前允许使用的量子比特个数作为所述量子线路切割后的子量子线路允许使用的最大量子比特个数；
基于所述最大量子比特个数确定所述连通图的第一切割点；
确定所述第一切割点在所述量子线路中对应的两个量子逻辑门；
将所述两个量子逻辑门作用的相同的量子比特在一个量子逻辑门作用对应的量子态演化向另外一个量子逻辑门作用对应的量子态演化的变化作为切割位置。
第二方面，本申请实施例提供一种量子计算任务处理装置，其特征在于，包括：
切割单元，用于基于量子线路的量子比特的量子态演化过程将量子计算任务对应的量子线路切割为多个子量子线路；
制备单元，用于分别制备每个所述子量子线路中量子比特的初始量子态；
测量单元，用于测量制备所述初始量子态后的每个所述子量子线路中量子比特，得到每个所述子量子线路的测量结果；
合成单元，用于将每个所述子量子线路的测量结果合成得到所述量子计算任务的计算结果。
第三方面，本申请实施例提供一种电子设备，包括处理器、存储器、通信接口以及一个或多个程序，其中，上述一个或多个程序被存储在上述存储器中，并且被配置由上述处理器执行，上述程序包括用于执行本申请实施例第一方面所述的方法中的步骤的指令。
第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，其中，上述计算机可读存储介质存储用于电子数据交换的计算机程序，其中，上述计算机程序使得计算机执行如本申请实施例第一方面所述的方法中所描述的部分或全部步骤。
第五方面，本申请实施例提供了一种计算机程序产品，其中，上述计算机程序产品包括存储了计算机程序的非瞬时性计算机可读存储介质，上述计算机程序可操作来使计算机执行如本申请实施例第一方面所述的方法中所描述的部分或全部步骤。该计算机程序产品可以为一个软件安装包。
第六方面，本申请实施例提供了一种量子计算机操作系统，其中，上述量子计算机操作系统根据本申请实施例第一方面所述的方法中所描述的部分或全部步骤实现量子计算任务的处理。
可以看出，在本申请实施例中，基于量子线路的量子比特的量子态演化过程将量子计算任务对应的量子线路切割为多个子量子线路；分别制备每个所述子量子线路中量子比特的初始量子态；测量制备所述初始量子态后的每个所述子量子线路中量子比特，得到每个所述子量子线路的测量结果；将每个所述子量子线路的测量结果合成得到所述量子计算任务的计算结果。实现了每个子量子线路的初始量子态制备，从而实现了每个子量子线路可以在不同设备上独立运行；由于子量子线路可以独立运行，因此也可以分别测量各个子量子线路的量子比特，得到测量结果，最后将每个子量子线路的测量结果合成，从而实现了量子计算任务的分布式计算。
本申请的这些方面或其他方面在以下实施例的描述中会更加简明易懂。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1A为本申请实施例提供的一种量子计算任务处理方法的计算机终端的硬件结构框图；
图1B为本申请实施例提供的一种量子线路的图形化显示示意图；
图2A为本申请实施例提供的一种量子计算任务处理方法的流程示意图；
图2B为本申请实施例提供的一种由量子线路切割为子量子线路的过程示意图；
图3为本申请实施例提供的又一种量子计算任务处理方法的流程示意图；
图4为本申请实施例提供的另一种量子计算任务处理方法的流程示意图；
图5为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图；
图6是本申请实施例提供的一种量子计算任务处理装置的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。
以下分别进行详细说明。
本申请的说明书和权利要求书及所述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
图1A为本申请实施例提供的一种量子计算任务处理方法的计算机终端的硬件结构框图。
参见图1A所示，计算机终端可以包括一个或多个(图1A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1A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，计算机终端还可包括比图1A中所示更多或者更少的组件，或者具有与图1A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任务处理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。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(NetworKInterface 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，本申请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执行时序排列的量子逻辑门序列。
具体的，例如一段量子程序：
QCircuitcir；
cir<<H(q[0])<<H(q[1])<<H(q[2])<<H(q[3])<<RZ(q[0],PI/2)<<RY(q[1],PI/4)<<RZ(q[2],PI/4)<<CNOT(q[0],q[1])<<CR(q[1],q[2],PI/3)<<CNOT(q[2],q[3])<<CNOT(q[0],q[3]).
对应的量子线路(记为1#量子线路)，可表示为：
q[0]:H(q[0])、RZ(q[0],PI/2)
q[1]:H(q[1])、RY(q[1],PI/4)、CNOT(q[0],q[1])
q[2]:H(q[2])、RZ(q[2],-PI/4)、CR(q[1],q[2],PI/3)
q[3]:H(q[3])、CNOT(q[2]，q[3])、CNOT(q[0],q[3])
其中，q[0]、q[1]、q[2]、q[3]是指比特位从0至3的量子比特，通常也可被记为q0、q1、q2、q3。
更为形象的一种展现方式，与上述量子逻辑门序列对应的量子线路图展示参照图1B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，本申请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(或单量子逻辑门，简称“单门”)，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；两比特量子逻辑门(或双量子逻辑门，简称“双门”)，如CNOT门、CR门、SWAP门、ISWAP门等等；多比特量子逻辑门(或多量子逻辑门，简称“多门”)，如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。
例如，量子态右矢|0>对应的矢量为
量子态右矢|1>对应的矢量为
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，针对量子线路包含的一组量子比特的量子态，采用二进制表示方式，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，在二进制表示方式中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，即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|001>态，001从高位到低位对应q2q1q0，|>为狄拉克符号。对于包含N个量子比特q0、q1、…、qn、…、qN-1的量子线路，二进制表示量子态的位阶排序为qN-1qN-2…、q1q0。
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，振幅的模的平方表示概率，a2、b2分别表示逻辑状态是|0>态、|1>态的概率，|a|2+|b|2＝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。
下面结合附图进一步介绍本申请实施例提供的一种量子计算任务处理方法。
参见图2A，图2A为本申请实施例提供的一种量子计算任务处理方法的流程示意图，该方法包括：
步骤201：基于量子线路的量子比特的量子态演化过程将量子计算任务对应的量子线路切割为多个子量子线路。
步骤202：分别制备每个所述子量子线路中量子比特的初始量子态。
步骤203：测量制备所述初始量子态后的每个所述子量子线路中量子比特，得到每个所述子量子线路的测量结果。
步骤204：将每个所述子量子线路的测量结果合成得到所述量子计算任务的计算结果。
具体地，所述子量子线路包括第一量子比特和第二量子比特，所述第一量子比特所在的时间线未被切割，所述第二量子比特所在的时间线已被切割；所述分别制备每个所述子量子线路中量子比特的初始量子态，包括：
通过第一酉矩阵将所述第一量子比特的初始量子态制备至第一量子态；若所述第二量子比特所在的时间线为切割后的上游时间线，则通过所述第一酉矩阵将所述第二量子比特的初始量子态制备至所述第一量子态；若所述第二量子比特所在的时间线为切割后的下游时间线，则通过第二酉矩阵将所述第二量子比特的初始量子态制备至第二量子态，所述上游时间线为切割位置前的时间线，所述下游时间线为切割位置后的时间线。
其中，所述第一量子态为|0>，所述第一酉矩阵为单位矩阵E，所述
其中，所述第二量子态
为|0>，所述第二酉矩阵为单位矩阵E；
所述第二量子态
为
所述第二酉矩阵为
所述第二量子态
为
所述第二酉矩阵为
所述第二量子态
为
所述第二酉矩阵为
其中，
具体地，所述测量制备所述初始量子态后的每个所述子量子线路中量子比特，得到每个所述子量子线路的测量结果，包括：
在第一测量基上测量运行所述子量子线路后的所述第一量子比特的末终量子态；若所述第二量子比特所在的时间线为切割位置后的下游时间线，则在所述第一测量基上测量运行所述子量子线路后的所述第二量子比特的末终量子态；若所述第二量子比特所在的时间线为切割位置后的上游时间线，则在第二测量基上测量运行所述子量子线路后的所述第二量子比特的末终量子态。
其中，所述第一测量基为Z，所述第二测量基为所述Z、X、Y；其中，所述
所述
所述
其中，所述末终测量态为泡利特征态，所述Z对应的泡利特征态为
或
所述X对应的泡利特征态为
或
所述Y对应的泡利特征态为
或
如图2B所示，图2B为本申请实施例提供的一种由量子线路切割为子量子线路的过程示意图。原量子线路被图示的两个切割位置切割成两个子量子线路：子量子线路1和子量子线路2。原量子线路中的量子比特q[1]和量子比特q[3]所在的时间线被切割，量子比特q[0]和量子比特q[2]所在的时间线未被切割。其中，左指向三角表示该处的量子比特的初始量子态需要制备至第二量子态，右指向三角表示该处的量子比特的末终量子态需要在第二测量基上进行测量。
可以看出，在本申请实施例中，基于量子线路的量子比特的量子态演化过程将量子计算任务对应的量子线路切割为多个子量子线路；分别制备每个所述子量子线路中量子比特的初始量子态；测量制备所述初始量子态后的每个所述子量子线路中量子比特，得到每个所述子量子线路的测量结果；将每个所述子量子线路的测量结果合成得到所述量子计算任务的计算结果。实现了每个子量子线路的初始量子态制备，从而实现了每个子量子线路可以在不同设备上独立运行；由于子量子线路可以独立运行，因此也可以分别测量各个子量子线路的量子比特，得到测量结果，最后将每个子量子线路的测量结果合成，从而实现了量子计算任务的分布式计算。
在本申请的一实施例中，在所述将每个所述子量子线路的测量结果合成得到所述量子计算任务的计算结果方面，包括：
确定每个所述子量子线路的测量结果对应的密度矩阵；
基于张量缩并方法将多个所述子量子线路的测量结果对应的密度矩阵合并得到所述量子线路的测量结果对应的密度矩阵；
将所述量子线路的测量结果对应的密度矩阵确定为所述量子计算任务的计算结果。
举例说明，子量子线路1的测量结果为：|00>态对应的密度矩阵Λ1(00)、|01>态对应的密度矩阵为Λ1(01)、|10>态对应的密度矩阵Λ1(10)、|11>态对应的密度矩阵为Λ1(11)。
子量子线路2的测量结果为：|00>态对应的密度矩阵Λ2(00)、|01>态对应的密度矩阵为Λ2(01)、|10>态对应的密度矩阵Λ2(10)、|11>态对应的密度矩阵为Λ2(11)。
其中，Λ1(00)、Λ1(01)、Λ1(10)、Λ1(11)、Λ2(00)、Λ2(01)、Λ2(10)、Λ2(11)均为4×4的复数矩阵。
基于张量缩并方法，可以将Λ1(00)可以和Λ2(00)合并，得到Λ(00)，Λ(00)用于表示原子量子线路的第一个量子态；可以将Λ1(01)可以和Λ2(01)合并，得到Λ(01)，Λ(01)用于表示原子量子线路的第二个量子态；可以将Λ1(10)可以和Λ2(10)合并，得到Λ(10)，Λ(10)用于表示原子量子线路的第三个量子态；可以将Λ1(11)可以和Λ2(11)合并，得到Λ(11)，Λ(11)用于表示原子量子线路的第四个量子态。Λ(00)、Λ(01)、Λ(10)、Λ(11)为量子计算任务的结果。
在本申请的一实施例中，在所述基于张量缩并方法将多个所述子量子线路的测量结果对应的密度矩阵合并得到所述量子线路的测量结果对应的密度矩阵之前，所述方法还包括：
确定每个所述子量子线路中包含的量子比特；
若所述量子比特所在的时间线未被切割，则将所述量子比特对应的输入节点确定为经典输入节点，以及将所述量子比特对应的输出节点确定为经典输出节点；
若所述量子比特所在的时间线为切割后的上游时间线，则将所述量子比特对应的输入节点确定为所述经典输入节点，以及将所述量子比特对应的输出节点确定为量子输出节点；
若所述量子比特所在的时间线为切割后的下游时间线，则将所述量子比特对应的输入节点确定为量子输入节点，以及将所述量子比特所对应的输出节点确定为所述经典输出节点；
基于所述经典输入节点、所述经典输出节点、所述量子输入节点、所述量子输出节点确定每个所述子量子线路的测量结果对应的密度矩阵的输入节点和输出节点。
如图2B所示，对于子量子线路1，q[0]对应的输入节点为经典输入节点，用Ci0表示，输出节点为经典输出节点，用Co0表示；q[1]对应的输入节点为量子输入节点Qi1表示，输出节点为经典输出节点，用Co1表示；q[3]对应的输入节点为经典输入节点Ci3表示，输出节点为量子输出节点，用Qo3表示；子量子线路1对应的密度矩阵为
其中，q[0]、q[3]的初始量子态已经确定，q[0]、q[1]的输出态也已确定为0态或1态，因此上述子量子线路1对应的密度矩阵为
对于子量子线路2，q[1]对应的输入节点为经典输入节点用Ci1表示，输出节点为量子输出节点，用Qo1表示；q[2]对应的输入节点为经典输入节点Ci2表示，输出节点为经典输出节点，用Co2表示；q[3]对应的输入节点为量子输入节点Qi3表示，输出节点为经典输出节点，用Co3表示；子量子线路1对应的密度矩阵为
其中，q[1]、q[2]的初始量子态已经确定，q[2]、q[3]的输出态也已确定为0态或1态，因此上述子量子线路2对应的密度矩阵为
在本申请的一实施例中，所述张量缩并方法如下：
若密度矩阵I的输出节点等于密度矩阵J的输入节点，则合并所述密度矩阵I和所述密度矩阵J得到密度矩阵K，所述密度矩阵K的输入节点与所述密度矩阵I的输入节点相同，所述密度矩阵K的输出节点与所述密度矩阵J的输出节点相同。
举例说明，假定I的输入节点为i，输出节点为j，用
表示；J的输入节点为j，输出节点为k，用
表示；则
对于子量子线路1和子量子线路2对应的密度矩阵
这里Λ为实数。
因此，对于Λ1(00)、Λ1(01)、Λ1(10)、Λ1(11)、Λ2(00)、Λ2(01)、Λ2(10)、Λ2(11)，Λ1(00)可以和Λ2(00)合并，得到Λ(00)，Λ(00)用于表示原子量子线路的第一个量子态；Λ1(01)可以和Λ2(01)合并，得到Λ(01)，Λ(01)用于表示原子量子线路的第二个量子态；Λ1(10)可以和Λ2(10)合并，得到Λ(10)，Λ(10)用于表示原子量子线路的第三个量子态；Λ1(11)可以和Λ2(11)合并，得到Λ(11)，Λ(11)用于表示原子量子线路的第四个量子态。
在本申请的一实施例中，在所述基于量子线路的量子比特的量子态演化过程将量子计算任务对应的量子线路切割为多个子量子线路方面，包括：
基于电子设备当前允许使用的计算资源和量子线路的量子比特的量子态演化过程确定所述量子计算任务对应的量子线路的切割位置；
基于所述切割位置将所述量子线路切割为多个子量子线路。
在本申请的一实施例中，所述计算资源包括量子比特，在所述基于电子设备当前允许使用的计算资源和量子线路的量子比特的量子态演化过程确定所述量子计算任务对应的量子线路的切割位置方面，包括：
获取所述量子计算任务对应的量子线路的连通图，以及将电子设备当前允许使用的量子比特个数作为所述量子线路切割后的子量子线路允许使用的最大量子比特个数；
基于所述最大量子比特个数确定所述连通图的第一切割点；
确定所述第一切割点在所述量子线路中对应的两个量子逻辑门；
将所述两个量子逻辑门作用的相同的量子比特在一个量子逻辑门作用对应的量子态演化向另外一个量子逻辑门作用对应的量子态演化的变化作为切割位置。
其中，所述连通图的顶点用于表示所述量子线路中的量子逻辑门，所述连通图的有向边用于表示所述量子逻辑门按量子比特的量子态演化时序的依赖关系。
具体地，若所述电子设备包括多个计算模块，所述将电子设备当前允许使用的量子比特个数作为所述量子线路切割后的子量子线路允许使用的最大量子比特个数，包括：
确定所述量子线路所使用的量子比特个数n；
从所述多个计算模块中确定m个目标计算模块，所述m个目标计算模块当前允许使用的量子比特个数之和大于或等于所述n；
将第i个目标计算模块当前允许使用的量子比特个数作为所述量子线路切割后的第i个子量子线路允许使用的最大量子比特个数，所述第i个目标计算模块为所述m个目标计算模块中的任意一个。
具体地，所述基于所述最大量子比特个数确定所述连通图的第一切割点，包括：
从所述连通图的顶点中获取qi个连续的顶点，以及将所述qi个连续的顶点作为第i个子连通图的顶点，所述qi个连续的顶点包括的量子比特个数等于第i个目标计算模块当前允许使用的量子比特的个数；
将所述第i个子连通图包括的顶点与所述连通图中除所述第i个子连通图包括的顶点之外的顶点之间的有向边上的任一点作为所述连通图的第一切割点；
删除所述第i个子连通图，得到新的连通图；
令所述i＝i+1，然后执行所述步骤从所述连通图的顶点中获取qi个连续的顶点，以及将所述qi个连续的顶点作为第i个子连通图的顶点，直至确定出所有的第一切割点。
在本申请的一实施例中，在所述基于量子线路的量子比特的量子态演化过程将量子计算任务对应的量子线路切割为多个子量子线路方面，包括：
基于贪心算法和量子线路的量子比特的量子态演化过程确定量子计算任务对应的量子线路的切割位置；
基于所述切割位置将所述量子线路切割为多个子量子线路。
需要说明的是，基于贪心算法和量子线路的量子比特的量子态演化过程确定量子计算任务对应的量子线路的切割位置的具体实现方式参见上述基于电子设备当前允许使用的计算资源和量子线路的量子比特的量子态演化过程确定所述量子计算任务对应的量子线路的切割位置的具体实现方式，贪心算法中，每个子连通图的顶点包括的量子比特个数全部相同，等于预设的量子比特个数，与具体的电子设备中当前允许使用的量子比特个数无关。
参见图3，图3为本申请实施例提供的又一种量子计算任务处理方法的流程示意图，该方法包括：
步骤301：基于贪心算法和量子线路的量子比特的量子态演化过程确定量子计算任务对应的量子线路的切割位置。
步骤302：基于所述切割位置将所述量子线路切割为多个子量子线路。
步骤303：分别制备每个所述子量子线路中量子比特的初始量子态。
步骤304：测量制备所述初始量子态后的每个所述子量子线路中量子比特，得到每个所述子量子线路的测量结果。
步骤305：确定每个所述子量子线路的测量结果对应的密度矩阵。
步骤306：确定每个所述子量子线路中包含的量子比特。
步骤307：若所述量子比特所在的时间线未被切割，则将所述量子比特对应的输入节点确定为经典输入节点，以及将所述量子比特对应的输出节点确定为经典输出节点。
步骤308：若所述量子比特所在的时间线为切割后的上游时间线，则将所述量子比特对应的输入节点确定为所述经典输入节点，以及将所述量子比特对应的输出节点确定为量子输出节点。
步骤309：若所述量子比特所在的时间线为切割后的下游时间线，则将所述量子比特对应的输入节点确定为量子输入节点，以及将所述量子比特所对应的输出节点确定为所述经典输出节点。
步骤310：基于所述经典输入节点、所述经典输出节点、所述量子输入节点、所述量子输出节点确定每个所述子量子线路的测量结果对应的密度矩阵的输入节点和输出节点。
步骤311：基于张量缩并方法将多个所述子量子线路的测量结果对应的密度矩阵合并得到所述量子线路的测量结果对应的密度矩阵；所述张量缩并方法如下：若密度矩阵I的输出节点等于密度矩阵J的输入节点，则合并所述密度矩阵I和所述密度矩阵J得到密度矩阵K，所述密度矩阵K的输入节点与所述密度矩阵I的输入节点相同，所述密度矩阵K的输出节点与所述密度矩阵J的输出节点相同。
步骤312：将所述量子线路的测量结果对应的密度矩阵确定为所述量子计算任务的计算结果。
需要说明的是，本实施例的具体实现过程可参见上述方法实施例所述的具体实现过程，在此不再叙述。
参见图4，图4为本申请实施例提供的另一种量子计算任务处理方法的流程示意图，该方法包括：
步骤401：获取量子计算任务对应的量子线路的连通图，以及将电子设备当前允许使用的量子比特个数作为所述量子线路切割后的子量子线路允许使用的最大量子比特个数。
步骤402：基于所述最大量子比特个数确定所述连通图的第一切割点。
步骤403：确定所述第一切割点在所述量子线路中对应的两个量子逻辑门。
步骤404：将所述两个量子逻辑门作用的相同的量子比特在一个量子逻辑门作用对应的量子态演化向另外一个量子逻辑门作用对应的量子态演化的变化作为切割位置。
步骤405：基于所述切割位置将所述量子线路切割为多个子量子线路。
步骤406：分别制备每个所述子量子线路中量子比特的初始量子态。
步骤407：测量制备所述初始量子态后的每个所述子量子线路中量子比特，得到每个所述子量子线路的测量结果。
步骤408：确定每个所述子量子线路的测量结果对应的密度矩阵。
步骤409：确定每个所述子量子线路中包含的量子比特。
步骤410：若所述量子比特所在的时间线未被切割，则将所述量子比特对应的输入节点确定为经典输入节点，以及将所述量子比特对应的输出节点确定为经典输出节点。
步骤411：若所述量子比特所在的时间线为切割后的上游时间线，则将所述量子比特对应的输入节点确定为所述经典输入节点，以及将所述量子比特对应的输出节点确定为量子输出节点。
步骤412：若所述量子比特所在的时间线为切割后的下游时间线，则将所述量子比特对应的输入节点确定为量子输入节点，以及将所述量子比特所对应的输出节点确定为所述经典输出节点。
步骤413：基于所述经典输入节点、所述经典输出节点、所述量子输入节点、所述量子输出节点确定每个所述子量子线路的测量结果对应的密度矩阵的输入节点和输出节点。
步骤414：基于张量缩并方法将多个所述子量子线路的测量结果对应的密度矩阵合并得到所述量子线路的测量结果对应的密度矩阵；所述张量缩并方法如下：若密度矩阵I的输出节点等于密度矩阵J的输入节点，则合并所述密度矩阵I和所述密度矩阵J得到密度矩阵K，所述密度矩阵K的输入节点与所述密度矩阵I的输入节点相同，所述密度矩阵K的输出节点与所述密度矩阵J的输出节点相同。
步骤415：将所述量子线路的测量结果对应的密度矩阵确定为所述量子计算任务的计算结果。
需要说明的是，本实施例的具体实现过程可参见上述方法实施例所述的具体实现过程，在此不再叙述。
与上述图2A、图3和图4所示的实施例一致的，请参阅图5，图5为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图，如图5所示，该电子设备包括处理器、存储器、通信接口以及一个或多个程序，其中，上述一个或多个程序被存储在上述存储器中，并且被配置由上述处理器执行，上述程序包括用于执行以下步骤的指令：
基于量子线路的量子比特的量子态演化过程将量子计算任务对应的量子线路切割为多个子量子线路；
分别制备每个所述子量子线路中量子比特的初始量子态；
测量制备所述初始量子态后的每个所述子量子线路中量子比特，得到每个所述子量子线路的测量结果；
将每个所述子量子线路的测量结果合成得到所述量子计算任务的计算结果。
在本申请的一实施例中，在所述将每个所述子量子线路的测量结果合成得到所述量子计算任务的计算结果方面，上述程序包括具体用于执行以下步骤的指令：
确定每个所述子量子线路的测量结果对应的密度矩阵；
基于张量缩并方法将多个所述子量子线路的测量结果对应的密度矩阵合并得到所述量子线路的测量结果对应的密度矩阵；
将所述量子线路的测量结果对应的密度矩阵确定为所述量子计算任务的计算结果。
在本申请的一实施例中，所述张量缩并方法如下：
若密度矩阵I的输出节点等于密度矩阵J的输入节点，则合并所述密度矩阵I和所述密度矩阵J得到密度矩阵K，所述密度矩阵K的输入节点与所述密度矩阵I的输入节点相同，所述密度矩阵K的输出节点与所述密度矩阵J的输出节点相同。
在本申请的一实施例中，在所述基于张量缩并方法将多个所述子量子线路的测量结果对应的密度矩阵合并得到所述量子线路的测量结果对应的密度矩阵之前，上述程序包括还用于执行以下步骤的指令：
确定每个所述子量子线路中包含的量子比特；
若所述量子比特所在的时间线未被切割，则将所述量子比特对应的输入节点确定为经典输入节点，以及将所述量子比特对应的输出节点确定为经典输出节点；
若所述量子比特所在的时间线为切割后的上游时间线，则将所述量子比特对应的输入节点确定为所述经典输入节点，以及将所述量子比特对应的输出节点确定为量子输出节点；
若所述量子比特所在的时间线为切割后的下游时间线，则将所述量子比特对应的输入节点确定为量子输入节点，以及将所述量子比特所对应的输出节点确定为所述经典输出节点；
基于所述经典输入节点、所述经典输出节点、所述量子输入节点、所述量子输出节点确定每个所述子量子线路的测量结果对应的密度矩阵的输入节点和输出节点。
在本申请的一实施例中，在所述基于量子线路的量子比特的量子态演化过程将量子计算任务对应的量子线路切割为多个子量子线路方面，上述程序包括具体用于执行以下步骤的指令：
基于贪心算法和量子线路的量子比特的量子态演化过程确定量子计算任务对应的量子线路的切割位置；
基于所述切割位置将所述量子线路切割为多个子量子线路。
在本申请的一实施例中，在所述基于量子线路的量子比特的量子态演化过程将量子计算任务对应的量子线路切割为多个子量子线路方面，上述程序包括具体用于执行以下步骤的指令：
基于电子设备当前允许使用的计算资源和量子线路的量子比特的量子态演化过程确定所述量子计算任务对应的量子线路的切割位置；
基于所述切割位置将所述量子线路切割为多个子量子线路。
在本申请的一实施例中，所述计算资源包括量子比特，在所述基于电子设备当前允许使用的计算资源和量子线路的量子比特的量子态演化过程确定所述量子计算任务对应的量子线路的切割位置方面，上述程序包括具体用于执行以下步骤的指令：
获取所述量子计算任务对应的量子线路的连通图，以及将电子设备当前允许使用的量子比特个数作为所述量子线路切割后的子量子线路允许使用的最大量子比特个数；
基于所述最大量子比特个数确定所述连通图的第一切割点；
确定所述第一切割点在所述量子线路中对应的两个量子逻辑门；
将所述两个量子逻辑门作用的相同的量子比特在一个量子逻辑门作用对应的量子态演化向另外一个量子逻辑门作用对应的量子态演化的变化作为切割位置。
需要说明的是，本实施例的具体实现过程可参见上述方法实施例所述的具体实现过程，在此不再叙述。
本申请实施例可以根据所述方法示例对电子设备进行功能单元的划分，例如，可以对应各个功能划分各个功能单元，也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理单元中。所述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。需要说明的是，本申请实施例中对单元的划分是示意性的，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。
下面为本申请装置实施例，本申请装置实施例用于执行本申请方法实施例所实现的方法。请参阅图6，图6是本申请实施例提供的一种量子计算任务处理装置的结构示意图，包括：
切割单元601，用于基于量子线路的量子比特的量子态演化过程将量子计算任务对应的量子线路切割为多个子量子线路；
制备单元602，用于分别制备每个所述子量子线路中量子比特的初始量子态；
测量单元603，用于测量制备所述初始量子态后的每个所述子量子线路中量子比特，得到每个所述子量子线路的测量结果；
合成单元604，用于将每个所述子量子线路的测量结果合成得到所述量子计算任务的计算结果。
在本申请的一实施例中，在所述将每个所述子量子线路的测量结果合成得到所述量子计算任务的计算结果方面，所述合成单元604，用于：
确定每个所述子量子线路的测量结果对应的密度矩阵；
基于张量缩并方法将多个所述子量子线路的测量结果对应的密度矩阵合并得到所述量子线路的测量结果对应的密度矩阵；
将所述量子线路的测量结果对应的密度矩阵确定为所述量子计算任务的计算结果。
在本申请的一实施例中，所述张量缩并方法如下：
若密度矩阵I的输出节点等于密度矩阵J的输入节点，则合并所述密度矩阵I和所述密度矩阵J得到密度矩阵K，所述密度矩阵K的输入节点与所述密度矩阵I的输入节点相同，所述密度矩阵K的输出节点与所述密度矩阵J的输出节点相同。
在本申请的一实施例中，所述基于张量缩并方法将多个所述子量子线路的测量结果对应的密度矩阵合并得到所述量子线路的测量结果对应的密度矩阵之前，所述合成单元604，还用于：
确定每个所述子量子线路中包含的量子比特；
若所述量子比特所在的时间线未被切割，则将所述量子比特对应的输入节点确定为经典输入节点，以及将所述量子比特对应的输出节点确定为经典输出节点；
若所述量子比特所在的时间线为切割后的上游时间线，则将所述量子比特对应的输入节点确定为所述经典输入节点，以及将所述量子比特对应的输出节点确定为量子输出节点；
若所述量子比特所在的时间线为切割后的下游时间线，则将所述量子比特对应的输入节点确定为量子输入节点，以及将所述量子比特所对应的输出节点确定为所述经典输出节点；
基于所述经典输入节点、所述经典输出节点、所述量子输入节点、所述量子输出节点确定每个所述子量子线路的测量结果对应的密度矩阵的输入节点和输出节点。
在本申请的一实施例中，在所述基于量子线路的量子比特的量子态演化过程将量子计算任务对应的量子线路切割为多个子量子线路方面，所述切割单元601，具体用于：
基于贪心算法和量子线路的量子比特的量子态演化过程确定量子计算任务对应的量子线路的切割位置；
基于所述切割位置将所述量子线路切割为多个子量子线路。
在本申请的一实施例中，在所述基于量子线路的量子比特的量子态演化过程将量子计算任务对应的量子线路切割为多个子量子线路方面，所述切割单元601，具体用于：
基于电子设备当前允许使用的计算资源和量子线路的量子比特的量子态演化过程确定所述量子计算任务对应的量子线路的切割位置；
基于所述切割位置将所述量子线路切割为多个子量子线路。
在本申请的一实施例中，所述计算资源包括量子比特，所述基于电子设备当前允许使用的计算资源和量子线路的量子比特的量子态演化过程确定所述量子计算任务对应的量子线路的切割位置，所述切割单元601，具体用于：
获取所述量子计算任务对应的量子线路的连通图，以及将电子设备当前允许使用的量子比特个数作为所述量子线路切割后的子量子线路允许使用的最大量子比特个数；
基于所述最大量子比特个数确定所述连通图的第一切割点；
确定所述第一切割点在所述量子线路中对应的两个量子逻辑门；
将所述两个量子逻辑门作用的相同的量子比特在一个量子逻辑门作用对应的量子态演化向另外一个量子逻辑门作用对应的量子态演化的变化作为切割位置。
需要说明的是，切割单元601、制备单元602、测量单元603和合成单元604可通过处理器实现。
本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，其中，该计算机可读存储介质存储用于电子数据交换的计算机程序，该计算机程序使得计算机执行如上述方法实施例中记载的任一方法的部分或全部步骤，上述计算机包括电子设备。
本申请实施例还提供一种计算机程序产品，上述计算机程序产品包括存储了计算机程序的非瞬时性计算机可读存储介质，上述计算机程序可操作来使计算机执行如上述方法实施例中记载的任一方法的部分或全部步骤。该计算机程序产品可以为一个软件安装包，上述计算机包括电子设备。
本申请实施例还提供一种量子计算机操作系统，该量子计算机操作系统根据上述方法实施例中记载的任一方法的部分或全部步骤实现所述量子计算线路的切割处理。
需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置，可通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如上述单元的划分，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，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
上述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者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者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，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，也可以采用软件功能单元的形式实现。
上述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储器中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或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器中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本申请各个实施例上述方法的全部或部分步骤。而前述的存储器包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储器中，存储器可以包括：闪存盘、只读存储器(英文：Read-Only Memory，简称：ROM)、随机存取器(英文：Random Access Memory，简称：RAM)、磁盘或光盘等。
以上对本申请实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
Claims (11)
1.一种量子计算任务处理方法，其特征在于，包括：
基于量子线路的量子比特的量子态演化过程将量子计算任务对应的量子线路切割为多个子量子线路；
分别制备每个所述子量子线路中量子比特的初始量子态；
测量制备所述初始量子态后的每个所述子量子线路中量子比特，得到每个所述子量子线路的测量结果；
将每个所述子量子线路的测量结果合成得到所述量子计算任务的计算结果。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将每个所述子量子线路的测量结果合成得到所述量子计算任务的计算结果，包括：
确定每个所述子量子线路的测量结果对应的密度矩阵；
基于张量缩并方法将多个所述子量子线路的测量结果对应的密度矩阵合并得到所述量子线路的测量结果对应的密度矩阵；
将所述量子线路的测量结果对应的密度矩阵确定为所述量子计算任务的计算结果。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述张量缩并方法如下：
若密度矩阵I的输出节点等于密度矩阵J的输入节点，则合并所述密度矩阵I和所述密度矩阵J得到密度矩阵K，所述密度矩阵K的输入节点与所述密度矩阵I的输入节点相同，所述密度矩阵K的输出节点与所述密度矩阵J的输出节点相同。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述基于张量缩并方法将多个所述子量子线路的测量结果对应的密度矩阵合并得到所述量子线路的测量结果对应的密度矩阵之前，所述方法还包括：
确定每个所述子量子线路中包含的量子比特；
若所述量子比特所在的时间线未被切割，则将所述量子比特对应的输入节点确定为经典输入节点，以及将所述量子比特对应的输出节点确定为经典输出节点；
若所述量子比特所在的时间线为切割后的上游时间线，则将所述量子比特对应的输入节点确定为所述经典输入节点，以及将所述量子比特对应的输出节点确定为量子输出节点；
若所述量子比特所在的时间线为切割后的下游时间线，则将所述量子比特对应的输入节点确定为量子输入节点，以及将所述量子比特所对应的输出节点确定为所述经典输出节点；
基于所述经典输入节点、所述经典输出节点、所述量子输入节点、所述量子输出节点确定每个所述子量子线路的测量结果对应的密度矩阵的输入节点和输出节点。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于量子线路的量子比特的量子态演化过程将量子计算任务对应的量子线路切割为多个子量子线路，包括：
基于贪心算法和量子线路的量子比特的量子态演化过程确定量子计算任务对应的量子线路的切割位置；
基于所述切割位置将所述量子线路切割为多个子量子线路。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于量子线路的量子比特的量子态演化过程将量子计算任务对应的量子线路切割为多个子量子线路，包括：
基于电子设备当前允许使用的计算资源和量子线路的量子比特的量子态演化过程确定所述量子计算任务对应的量子线路的切割位置；
基于所述切割位置将所述量子线路切割为多个子量子线路。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述计算资源包括量子比特，所述基于电子设备当前允许使用的计算资源和量子线路的量子比特的量子态演化过程确定所述量子计算任务对应的量子线路的切割位置，包括：
获取所述量子计算任务对应的量子线路的连通图，以及将电子设备当前允许使用的量子比特个数作为所述量子线路切割后的子量子线路允许使用的最大量子比特个数；
基于所述最大量子比特个数确定所述连通图的第一切割点；
确定所述第一切割点在所述量子线路中对应的两个量子逻辑门；
将所述两个量子逻辑门作用的相同的量子比特在一个量子逻辑门作用对应的量子态演化向另外一个量子逻辑门作用对应的量子态演化的变化作为切割位置。
8.一种量子计算任务处理装置，其特征在于，包括：
切割单元，用于基于量子线路的量子比特的量子态演化过程将量子计算任务对应的量子线路切割为多个子量子线路；
制备单元，用于分别制备每个所述子量子线路中量子比特的初始量子态；
测量单元，用于测量制备所述初始量子态后的每个所述子量子线路中量子比特，得到每个所述子量子线路的测量结果；
合成单元，用于将每个所述子量子线路的测量结果合成得到所述量子计算任务的计算结果。
9.一种电子设备，其特征在于，包括处理器、存储器、通信接口，以及一个或多个程序，所述一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被配置由所述处理器执行，所述程序包括用于执行如权利要求1-7任一项所述的方法中的步骤的指令。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行以实现权利要求1-7任一项所述的方法。
11.一种量子计算机操作系统，其特征在于，所述量子计算机操作系统根据权利要求1-7任一项所述的方法实现量子计算任务的处理。
Priority Applications (4)
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| PCT/CN2022/096726 WO2022267854A1 (zh) | 2021-06-23 | 2022-06-02 | 量子计算任务处理方法、系统、装置及操作系统 |
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| US18/521,121 US20240104417A1 (en) | 2021-06-23 | 2023-11-28 | Quantum computing task processing method, system and apparatus, and operating system |
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