CN116438552B - 量子态泄漏缓解的策略性暂停 - Google Patents

Abstract

提供了促进量子态泄漏缓解的策略性暂停的系统和技术。在不同的实施例中，系统可以包括检测组件，该检测组件可以检测与一个或多个量子位相关联的量子态泄漏。在各个方面，该系统可以进一步包括暂停组件，该暂停组件可以响应于检测到该量子态泄漏而在该一个或多个量子位上执行量子电路之前产生时间暂停。在不同的实施例中，该暂停组件可以在该一个或多个量子位上执行前一个量子电路之后产生暂停时间，其中该量子状态泄漏在该前一个量子电路的执行过程中出现。在一些情况下，量子态泄漏可在时间暂停期间衰减。

Description

量子态泄漏缓解的策略性暂停

技术领域

本公开涉及量子态泄漏，并且更具体地涉及用于量子态泄漏缓解的策略性暂停(strategic pausing)。

发明内容

以下呈现概述以提供对本发明的一个或多个实施例的基本理解。本概述并不旨在标识关键或重要的元素，或描绘特定实施例的任何范围或权利要求的任何范围。其唯一的目的是以简化的形式呈现概念，作为稍后呈现的更详细描述的序言。在此描述的一个或多个实施例中，描述了可以促进用于量子态泄漏缓解的策略性暂停的装置、系统、计算机实施的方法、装置和/或计算机程序产品。

根据一个或多个实施例，提供了一种系统。所述系统可以包括存储器，所述存储器可以存储计算机可执行组件。所述系统可以进一步包括处理器，所述处理器可以可操作地耦合到所述存储器并且可以执行存储在所述存储器中的所述计算机可执行组件。在不同实施例中，所述计算机可执行组件可以包括检测组件，所述检测组件可以检测与一个或多个量子位相关联的量子态泄漏。在各个方面，所述计算机可执行组件可以进一步包括暂停组件，所述暂停组件可以响应于检测到所述量子态泄漏而在所述一个或多个量子位上执行量子电路之前产生时间暂停。在不同的实施例中，所述暂停组件可以在所述一个或多个量子位上执行前一量子电路之后产生时间暂停，其中所述量子态泄漏在所述前一量子电路的执行过程中出现。在一些情况下，所述量子态泄漏可在所述时间暂停期间衰减。

根据一个或多个实施例，上述系统可以实现为计算机实施的方法和/或计算机程序产品。

附图说明

图1示出了根据在此描述的一个或多个实施例的促进用于量子态泄漏缓解的策略性暂停的示例、非限制性系统的框图。

图2示出了根据本文描述的一个或多个实施方式的包括促进用于量子态泄漏缓解的策略性暂停的量子态泄漏的示例性、非限制性系统的框图。

图3展示了根据在此描述的一个或多个实施例的具有各种可能的量子状态的示例、非限制性量子位的框图。

图4示出了根据本文所述的一个或多个实施例的包括促进量子态泄漏缓解的策略性暂停的策略时间暂停的示例非限制性系统的框图。

图5示出了根据本文所述的一个或多个实施例的展示量子态泄漏缓解的策略性暂停的示例非限制性时间线的框图。

图6示出了根据本文所述的一个或多个实施例的包括促进量子态泄漏缓解的策略性暂停的衰减查找表的示例非限制性系统的框图。

图7示出根据本文描述的一个或多个实施例的包括促进用于量子态泄漏缓解的策略性暂停的下一量子电路的示例非限制性系统的框图。

图8示出了根据本文描述的一个或多个实施方式的包括促进用于量子态泄漏缓解的策略性暂停的中暂停量子状态测量的示例性、非限制性系统的框图。

图9至图11示出根据在此描述的一个或多个实施例的促进用于量子态泄漏缓解的策略性暂停的示例性、非限制性计算机实施的方法的流程图。

图12示出了其中可促进本文所述的一个或多个实施例的示例非限制性操作环境的框图。

图13示出了根据本文描述的一个或多个实施例的示例非限制性云计算环境。

图14示出了根据本文描述的一个或多个实施方式的示例非限制性抽象模型层。

具体实施方式

以下详细说明仅是说明性的并且不旨在限制实施例和/或实施例的应用或使用。此外，不打算被在先前背景或概述部分或具体实施方式部分中呈现的任何明确或隐含的信息约束。

现在参考附图描述一个或多个实施例，其中相同的附图标记在全文中用于指代相同的元件。在以下描述中，出于解释的目的，阐述了许多具体细节以便提供对一个或多个实施例的更透彻理解。然而，明显的是，在各种情况下，可以在没有这些具体细节的情况下实践一个或多个实施例。

在量子计算机中，信息经由量子位(例如，量子二进制数字)来携带和/或表示。虽然经典的位可以处于两个基础状态之一(例如，位的状态可以是0或1)，量子位可以处于多个基础状态的叠加(例如，量子位的状态可以被表示为α∣0>+β∣1>，其中∣0>表示该量子位的基态，其中∣1>表示该量子位的第一激发态，并且其中α和β表示复数概率幅值)。量子位可以在原子尺度上(例如，光子偏振可以展现量子行为，电子自旋可以展现量子行为，核自旋可以展现量子行为，量子点可以展现量子行为)和/或在宏观尺度上(例如，约瑟夫逊结可以展现量子行为)实现。

在量子计算和/或量子信息处理过程中，可以在一组量子位上执行一个或多个量子电路(例如，一组量子位可以包括一个或多个量子位)。量子电路可以是对该组量子位的状态进行操作和/或变换的一个或多个量子门的串。确切地讲，该组量子位可以用已知的状态初始化，量子电路可以在该组量子位上执行，由此转换它们的状态，并且该组量子位的转换后的状态可以通过任何合适的量子读出技术来测量。然后可以在该组量子位上执行另一个量子电路之前将该组量子位的转换的状态复位(例如，重新初始化)。为了增加这些量子电路的执行速率并且因此增加对这些输出进行采样的速率，可以希望的是在时间上在该组量子位上接近地执行两个或更多个量子电路；即提高量子电路的重复率。为了促进这种增加的重复率，可以例如经由微波边带技术和/或经由测量和前馈技术来执行量子状态复位。

一般来说，在量子计算和/或量子信息处理中，可以假设量子位有两个基础状态：基态(ground state)和第一激发态。然而，在现实中，量子位有时可以有两个以上的基础状态：基态，第一激发态，以及一个或多个高阶激发态(例如，第二激发态，第三激发态，对于任何合适的整数m>1的第m个激发态)。在这种情况下，量子位的基态和第一激发态可被视为计算基础状态态(例如，用于执行量子计算的状态)，而高阶激发态可被视为泄漏态(例如，不用于执行量子计算的状态)。也就是说，当量子位处于基态或第一激发态以外的状态时，可以说发生了量子态泄漏。尽管本文公开的内容主要讨论的是计算基础状态仅包括基态和第一激发态以及泄漏的状态包括比第一激发态更高阶的激发态的实施方案，但这样的实施方案是非限制性例子。在其他各种实施例中，计算基础状态可以包括任何合适数量的状态(例如，基态、第一激发态、第二激发态，直到任何合适的正整数第p激发态)，而泄漏的状态可以包括量子位的其余可能状态(例如，第(p+1)激发态、第(p+2)激发态，直到第m激发态，其中m>p，并且其中m代表量子位可能状态的总数目)。请注意，量子态泄漏不同于物理电荷泄漏(例如，量子态泄漏涉及到量子位的状态；它不涉及电荷和/或电流的渗透超过在量子位的物理结构中使用的一些物理屏障)。

在执行量子电路和/或量子读出期间，可以发生量子态泄漏(例如，量子位可以成为泄漏)。当量子态泄漏发生时，它可以破坏后续量子电路的执行，这可能是不可取的。具体来说，当量子态泄漏发生时，复位技术(例如，诸如微波边带和/或测量和前馈)可能无法完全重新初始化量子位集的状态，这可能导致后续量子电路在量子位集上不准确和/或不适当地执行。这样的问题在高重复率下会变得更加严重；特别是，随着重复率的增加，量子态泄漏更有可能对后续的量子电路产生负面影响，从而导致保真度下降。因此，能够改善量子态泄漏的技术问题的系统和/或技术可能是可取的。

一些系统和/或技术试图通过在量子电路执行之前、期间和/或之后和/或在量子位集的状态测量之前、期间和/或之后对量子位集施加辅助电子脉冲来积极防止和/或缓解量子态泄漏的形成。然而，这种脉冲增加了开销成本，需要经常校准以确保正常运行，并注入额外的噪声，可能会对一组量子位的一致性和/或保真度产生负面影响。换句话说，利用脉冲来主动防止和/或缓解量子态泄漏的系统和/或技术，本身就引入了许多缺点。

本发明的各种实施例可以解决这些技术问题中的一个或多个。具体来说，本发明的各种实施例可以提供可以促进策略性暂停的系统和/或技术，以缓解量子态泄漏。换句话说，本发明的各种实施例可以被视为一种量子计算工具(例如，计算机实现的软件)，可以促进量子电路在一组量子位上的高重复率，同时也有助于防止量子位组中的量子态泄漏破坏量子电路的后续执行。在不同方面，这样的量子计算工具可以通过任何合适的量子读出技术，测量一组量子位的状态，以检测与该组量子位相关的量子态泄漏。如果量子计算工具检测到量子态泄漏(例如，如果量子计算工具确定该组量子位中的至少一个量子位处于基态或第一激发态以外的状态)，量子计算工具可以在对该组量子位执行下一个量子电路之前产生策略时间暂停。在各方面，量子态泄漏可以在策略时间暂停期间衰减回非泄漏态(例如，基态和/或第一激发态)。在各种情况下，一旦策略时间暂停过去，量子计算工具可以执行、导致执行和/或以其他方式促进下一个量子电路的执行。在各种情况下，如果量子计算工具没有检测到量子态泄漏(例如，如果量子计算工具确定在量子位集合中没有量子位处于基态或第一激发态以外的状态)，量子计算工具可以不产生策略时间暂停，并且可以立即(例如，不暂停)执行、导致执行和/或以其他方式促进下一个量子电路的执行。

在各种情况下，如本文所述的策略性暂停可以防止与量子态泄漏相关的保真度损失。具体来说，如果量子计算工具确定该量子位集的至少一个量子位处于泄漏态，量子计算工具可以暂停在该量子位集上执行下一个量子电路，以便该泄漏态有时间自然衰减回非泄漏态。因此，在泄漏态衰减回非泄漏态后，下一个量子电路可以在量子位集上执行，这意味着下一个量子电路可以不受泄漏态的影响。因为在执行下一个量子电路的时候，泄漏的状态不再存在(例如，泄漏的状态可以在策略时间暂停期间衰减)，下一个量子电路的保真度可以不受泄漏状态的影响。

此外，在各个方面，本文中描述的策略性暂停可以进一步导致增加的量子电路重复率。直观可能建议相反：在执行下一量子电路之前等待泄漏态衰减将降低重复率。毕竟，可以通过在时间上尽可能接近地顺序地在该量子位集上执行量子电路来实现高的重复率，并且因此在顺序的量子电路的执行之间插入暂停将因此预期减少重复率。然而，本发明的各个实施例的发明人认识到，在执行量子电路序列中的每个量子电路之前，不需要插入这种暂停。相反，本发明的不同实施例的发明人认识到，通过检测到量子态泄漏时插入暂停并且在没有检测到量子态泄漏时不插入暂停(例如，暂停可以允许泄漏态衰减回到非泄漏态；如果没有检测到量子态泄漏，因为不存在要衰减的泄漏态，暂停可能是不必要的)，与量子电路序列相关的平均重复率可以增加，而不会有相应的保真度损失。

在不同的实例中，根据本发明的不同实施例的量子计算工具可以与一组量子位电子地整合并且可以包括检测组件、暂停组件、和执行组件。

在各个方面，先前的量子电路可以在该量子位集上执行。在不同的实例中，该量子计算工具的检测组件可以测量该量子位集的状态(例如，可以确定该量子位集中的每个量子位当前处于什么状态)。在各个方面，该检测组件可以通过任何合适的量子状态读出技术和/或装置来促进这种测量。例如，在一些情况下，该检测组件可以与可以测量和/或检测该量子位集中的超导量子位的状态的任何适当数量的微波读出共振器整合。作为另一个实例，在一些情况下，该检测组件可以与可以测量和/或检测该量子位集中的基于自旋的量子位的状态的任何适当数量的光子传感器整合。应当理解，这些仅仅是量子状态读出装置/技术的实例并且是非限制性的。在各个方面，任何其他合适的量子状态读出装置/技术的任何合适的组合可以由该检测组件来实现。

此外，如本领域普通技术人员将理解的，一些量子态读出装置/技术可以在基态与激发态之间二元地区分(例如，当实施此类装置/技术时，第一激发态的测量将产生与高阶激发态的测量相同的结果)，而其他量子态读出装置/技术可以在不同的激发态水平之间颗粒地(granularly)区分(例如，当实施此类装置/技术时，第一激发态的测量将产生与高阶激发态的测量不同的结果)。在不同实施例中，任何此类量子状态读出装置/技术可以由该检测组件来实施。在各个方面，如果所实施的量子状态读出装置/技术可以在不同水平的激发态之间进行区分，如果该量子位集中的任何量子位是处于高于该第一激发态的激发态，则可以确定/推断出已经发生了量子态泄漏。在不同的实例中，如果所实施的量子状态读出装置/技术仅能够在基态与激发态(例如，非基态)之间进行二元区分，则可以确定/推断出如果任何量子位处于激发态(例如，非基态)时已经发生了量子态泄漏。在不同其他实例中，如果所实施的量子状态读出装置/技术仅可以在基态和激发态(例如，非基态)状之间进行二进制区分，那么可以在执行前一个量子电路之后并且在由检测组件进行测量之前执行一个或多个复位操作，并且如果在执行该一个或多个复位操作之后任何量子位处于激励态(例如，非基态)，则可以确定/推断出已经发生了量子态泄漏(例如，如果该一个或多个复位操作未能使该量子位集回到基态，可以推断出已经发生了量子态泄漏)。

在不同例子中，量子计算工具的暂停组件可以基于由检测组件获得的量子状态测量来采取动作和/或可以避免采取动作。例如，如果该检测组件确定和/或推断出该量子位集中存在量子态泄漏，则该暂停组件可以在该量子位集上执行下一量子电路之前产生策略性时间暂停，由此停止该下一量子电路的执行。另一方面，如果该检测组件确定和/或推断在该量子位集中没有量子态泄漏，则该暂停组件可以避免产生该策略性时间暂停，由此不停止下一量子电路的执行。在各个方面，策略性时间暂停可以是不执行下一量子电路的时间跨度。在此时间跨度期间，由检测组件检测到的量子态泄漏可自然地衰减和/或弛豫(relax)回到非泄漏态(例如，从高阶激发态衰减和/或弛豫回到第一激发态或基态)。在不同情况下，该策略性时间暂停可以具有允许该量子态泄漏衰减和/或弛豫回到非泄漏态的任何适合的持续时间和/或长度。在各个方面，该策略性时间暂停的持续时间可以大于和/或等于与该量子位集相关联的相干时间，其中量子位的相干时间可以是量子状态在由于与该量子位的外部环境的交互作用被改变之前可以持续的时间量(例如，它可以在毫秒和/或微秒的数量级上)。在不同情况下，该策略性时间暂停可以具有与该量子位集相关联的相干时间相同的数量级(例如，其中数量级可以类似于10的幂)。因此，例如，如果该量子位集对于任何适当的正数T具有T微秒的相干时间，那么该策略性时间暂停的持续时间可以大于和/或等于T并且可以小于和/或等于10T(例如，可以比T大高达一个数量级)。然而，在不同情况下，该策略性时间暂停可以比与该量子位集相关联的相干时间大超过一个数量级。

如上所述，在各方面，量子计算工具的检测组件可以区分不同级别的激发态。在这种情况下，暂停组件可以根据检测组件检测到的最大激发态的大小、顺序和/或水平来改变和/或调制策略时间暂停的时间。特别是，激发态自然衰减和/或弛豫到基态或第一激发态所需的时间可以随着激发态的大小、顺序和/或水平而增加(例如，第三激发态可以比第二激发态需要更长的时间衰减/弛豫，第四激发态可以比第三激发态需要更长的时间衰减/弛豫)。在不同方面，暂停组件可以有任何合适的电子访问衰变查询表的形式，该查询表可以将激发态的不同大小、顺序和/或水平与不同的衰变时间联系起来。在不同方面，这种衰变时间可以通过常规实验获得(例如，可以在实验室环境下将量子位置于第二激发态，并记录该量子位衰变回第一激发态和/或基态所需的时间；同样，可以在实验室环境下将量子位置于第三激发态，并记录该量子位衰变回第一激发态和/或基态所需时间)。这样，暂停组件可以根据检测组件检测到的量子态泄漏的程度来调整策略时间暂停的长度/持续时间(例如，量子态泄漏越严重，量子态泄漏耗散所需的时间就越长)。

在各方面，量子计算工具的执行组件可以在策略时间暂停过后执行、导致执行和/或以其他方式促进在该量子比特集上执行下一量子电路。如上所述，检测组件可以确定和/或推断存在与该量子位集相关的量子态泄漏(例如，可以确定和/或推断该量子位集中至少有一个量子位处于泄漏态)。在这种情况下，暂停组件可以确定时间量，该时间量将允许量子态泄漏自然衰减和/或弛豫到非泄漏态，并且该时间量可以被视为策略时间暂停。在各种情况下，暂停组件可以通过向执行组件传输电子命令来实施策略时间暂停，其中电子命令指示执行组件在策略时间暂停的期间内防止和/或阻止下一量子电路的执行。在不同的方面，电子命令可以指示执行部件执行、导致执行和/或以其他方式促进下一量子电路的执行，一旦策略时间暂停过去。在这样的时间，量子态泄漏可以自然衰减和/或弛豫到非泄漏态，因此在量子位集上执行下一量子电路可以不被量子态泄漏所干扰。如果检测组件确定和/或推断不存在与该量子位集相关的量子态泄漏，则暂停组件可以向执行组件传输电子命令，该命令指示执行组件执行、导致执行和/或以其他方式促进在该量子比特集上执行下一量子电路，而无需等待/停顿。

为了总结上述的一些内容，检测组件可以测量该量子位集的状态，以确定是否发生了量子态泄漏。如果检测组件得出结论，量子态泄漏已经发生，在量子位集上执行下一个量子电路之前，暂停组件可以产生策略性时间暂停，并可以指示执行组件等待策略时间暂停的持续时间。一旦策略时间暂停过后，执行组件可以继续执行下一量子电路。如果检测组件得出结论，没有发生量子态泄漏，暂停组件可以不产生策略时间暂停，而执行组件可以立即进行下一量子电路的执行。通过在检测到泄漏态时暂停，以及在未检测到泄漏态时不暂停(例如，因此被称为"策略暂停")，量子电路可以在高/快的平均重复率下在量子位集上执行，而不会被泄漏态所破坏。与在执行每一个量子电路之前暂停相比，这当然是有利的。此外，这种策略性暂停不需要实施和/或校准泄漏缓解脉冲，因此更有优势。

为了帮助澄清这些优点，请考虑以下非限制性的例子。应该理解的是，以下例子中提出的任何数值都是说明性的和非限制性的。考虑具有100微秒相干时间的20个量子位装置(例如，尽管在现实世界中更加复杂，但为了本例的目的，假设量子位的所有级别/状态的相干时间是相同的)。此外，假设在执行量子状态测量时有0.1％的泄漏率，在执行纠缠门(例如，2量子比特门，诸如，控制的-非(Controlled-NOT))时有0.01％的泄漏率。假设涉及所有20个量子位并涉及10个纠缠门深度的量子电路在20个量子位装置上被执行，并假设之后对所有20个量子位执行量子状态测量。在这种情况下，任何给定的量子位在执行电路和测量过程中发生泄漏的概率可以是大约0.2％(例如，该量子位仅在测量期间泄漏的概率，由0.001*(1-0.0001)¹⁰给出，加上该量子位在测量期间和所有纠缠门期间泄漏的概率，由0.001*0.0001¹⁰给出，加上该量子位仅在纠缠门的某些组合期间泄漏的概率，由给出，对于总共约为0.002或0.2％)。因此，运行电路和测量时，20个量子位中没有一个泄漏的概率可以达到约96％(例如，(1-0.002)²⁰约为0.96)，这意味着20个量子位中至少有一个可以在约4％的执行后泄漏。假设纠缠门的执行需要200纳秒，并假设测量20个量子位的状态总共需要10微秒。因此，电路的顺序执行和测量总共需要12微秒(例如，10个纠缠门的每个纠缠门需要200纳秒，加上10微秒的测量时间)。换句话说，如果多个这样的电路和测量的执行是背靠背进行的，这可以导致12微秒的重复率。由于每个量子位可以有100微秒的相干时间，任何处于泄漏态的量子位可以在大约8次重复中保持泄漏态(例如，大约8次电路和测量重复，每次需要12微秒，可以在100微秒的时间窗口内进行)。因此，当泄漏态没有以某种方式解决时，许多后续的电路和测量重复会被破坏(例如，在某些情况下，多达30％的运行会被泄漏态所污染)，这是有问题的。

本发明的各种实施例可以通过策略暂停来解决这个问题。具体来说，在执行确定泄漏态的测量之后和执行后续电路之前，可以插入与相干时间相比较长的时间暂停(例如，大于相干时间并与之处于同一数量级)。对于100微秒的相干时间，在某些情况下，时间暂停可以是500微秒。在这样的时间暂停期间，任何检测到的泄漏态可以自然衰减和/或弛豫到非泄漏态，这样后续电路的执行就不会被泄漏的状态所破坏。如上所述，这个例子可能涉及约4％的运行有泄漏的状态。因此，500微秒的时间暂停可以添加到大约4％的运行中，并且可以不添加到其余96％的运行中，这可以导致大约32微秒的平均重复率(例如，本例中96％的电路和测量重复不涉及泄漏态，因此可以花费12微秒，本例中4％的电路和测量重复涉及泄漏态，因此可以花费512微秒，其中0.96*12+0.04*512＝32)。请注意，32微秒的平均重复率是非常快的，相比之下，在每个单一的电路之前暂停会产生512微秒的平均重复率。此外，请注意，尽管32微秒的平均重复率比12微秒的重复率稍慢，而12微秒的重复率在没有任何停顿的情况下就能实现，但策略性停顿的实施改善了由于量子态泄漏造成的电路损坏和/或污染的问题(例如，时间停顿的实施允许检测到的泄漏衰减和/或弛豫到非泄漏态，因此这种泄漏不会玷污后续电路的执行)。此外，如上所述，策略暂停不需要实施和/或校准任何额外的电子脉冲，否则会增加开销成本、噪声和/或退相干。

本发明的各种实施例可用于使用硬件和/或软件来解决技术性很强的问题(例如，促进策略暂停以缓解量子态泄漏)，这些问题不是抽象的，而且不能作为人类的一套心理行为来执行。此外，一些执行的过程可以由专门的计算机执行(例如，由操作性地耦合到处理器的装置检测与一个或多个量子位相关的量子态泄漏；以及由装置并响应于检测量子态泄漏，在一个或多个量子位上执行量子电路之前生成时间暂停，其中生成时间暂停发生在一个或多个量子位上执行前一量子电路之后，其中量子态泄漏在执行前一量子电路期间产生，并且其中量子态泄漏在时间暂停期间衰减)。这种定义的任务通常不是由人类手动执行的。此外，无论是人的大脑还是拿着笔和纸的人都不能检测量子位集的泄漏量子态，并产生时间暂停，在该时间暂停期间，泄漏的量子态弛豫到非泄漏态。相反，本发明的各种实施方案本质上与计算机技术密不可分，不能在计算环境之外实施(例如，量子态泄漏会降低量子计算机的保真度，而能够改善这种保真度损失的量子计算技术不能在量子计算环境之外以任何可行的方式利用)。

在各种情况下，本发明的实施例可以将所披露的关于用于缓解量子态泄漏的策略暂停的教整合到实际应用中。事实上，如本文所述，本发明的各种实施例，可以采取系统和/或计算机实现的方法的形式，可以被视为量子计算工具，该工具测量量子位集的状态，以检测量子态泄漏(例如，为了确定该量子位中的任何量子位是否处于泄漏态)。如果量子计算工具确定发生了量子态泄漏，量子计算工具可以在特定的时间段内(例如，在策略时间暂停的持续时间)暂缓对该量子比特集的后续量子电路的执行。在这样的时间段内，量子态泄漏可以自然耗散回基态或第一激发态，此时量子态泄漏不再存在(例如，此时，量子位不再处于泄漏态)。然后，量子计算工具可以在该量子位集上执行和/或以其他方式导致执行后续的量子电路。由于在执行后续量子电路时，量子态泄漏不再存在，后续量子电路可以不受量子态泄漏的影响。通过在检测到量子态泄漏时插入这样的时间暂停，以及在未检测到量子态泄漏时不插入这样的时间暂停，量子电路可以以增加的平均重复率在量子位集上执行，而不会因为泄漏的状态而相应地降低保真度和/或精度。换句话说，本发明的各种实施例可以提高量子计算装置的性能(例如，可以提高重复率，并且可以降低保真度的损失)。能够促进提高重复率同时也改善量子态泄漏问题的系统和/或技术显然构成了量子计算和/或量子信息处理领域的具体和切实的技术改进。

此外，本发明的各种实施例可以基于所公开的教导控制有形的、基于硬件的和/或基于软件的装置。例如，本发明的实施例可以测量/探测有形量子位装置的状态，可以根据这种测量/探测确定有形量子位装置中的至少一个目前是否处于泄漏态，如果有形量子位装置中的至少一个处于泄漏态，可以阻止量子电路在这种有形量子位装置上的执行，和/或如果没有有形量子位装置处于泄漏态，可以促进量子电路在这种有形量子位装置上的执行。换句话说，本发明的各种实施例可以控制和提高现实世界和有形量子位装置的性能。因此，本发明的实施方案构成了量子计算和/或量子信息处理领域的具体和切实的技术改进。

应该理解的是，附图和本文公开的内容描述了本发明的各种实施例的非限制性例子。

图1示出了根据本文描述的一个或多个实施例的、非限制性系统100的框图，该系统可以促进用于量子态泄漏缓解的策略性暂停。如图所示，在各种实施例中，策略性暂停系统102可以通过任何合适的电子连接(例如，有线和/或无线)耦合到量子位集104。该量子位集104可以包括任何合适数量的量子位(例如，量子位1，量子位2，......，如图所示，对于任何合适的正整数n，量子位n)。在不同方面，量子位集104可以包括任何合适类型的量子位(例如，超导量子位，基于自旋的量子位，量子点)的任何合适的组合。在各种情况下，量子位集104中的量子位可以有多种状态：基态和第一激发态(可以称为计算基础态)和高阶激发态(可以称为泄漏态和/或泄漏态)。在各种情况下，可以希望通过在量子位集104上执行量子电路并相应地测量量子位集104的结果状态来执行量子计算和/或量子信息处理。在各种情况下，在量子位集104上更快地执行这种量子电路(例如，更快和/或更高的重复率)可能是理想的。然而，由于与量子位集104相关的量子状态泄漏，这种更快的执行可能伴随着保真度和/或准确性的损失(例如，当量子位集104的一个或多个量子位处于泄漏态时，复位技术可能变得无效和/或后续量子电路的执行可能被破坏)。在各方面，策略性暂停系统102可以通过实施策略性暂停来促进量子电路在量子位集104上的这种更快的执行，而没有这种相应的保真度和/或准确性的损失。

在不同实施例中，策略性暂停系统102可包括处理器106(例如，计算机处理单元、微处理器)和可操作地连接到处理器106的计算机可读存储器108。存储器108可存储计算机可执行指令，所述计算机可执行指令在由处理器106执行时可使得处理器106和/或策略性暂停系统102的其他组件(例如，检测组件110、暂停组件112、执行组件114)执行一个或多个动作。在不同实施例中，存储器108可以存储计算机可执行组件(例如，检测组件110、暂停组件112、执行组件114)，并且处理器106可以执行计算机可执行组件。

在不同实施例中，策略性暂停系统102可包括执行组件114。在各个方面，执行组件114可以执行、致使执行和/或以其他方式以任何适当的方式协助在该量子位集104上执行一个或多个量子电路。在不同的实例中，如上所述，量子电路可以是一串可以对该量子位集104的状态进行操作和/或变换的量子门(例如，由矩阵表示)。量子电路可以经由矩阵乘法被顺序地组合和/或可以经由张量积(例如，克罗内克积)被并行组合。在一些情况下，执行组件114可以通过用受控的和/或调谐的电磁信号驱动该量子位集104来执行、致使被执行、和/或以其他方式协助在该量子位集104上执行量子电路(例如，执行组件114可以与任何适合的量子计算设备(如波导和/或信号发生器/调制器)集成以生成和/或传播此类电磁信号)。

在不同实施例中，策略性暂停系统102可包括检测组件110。在各个方面，检测组件110可以读取、测量、检测、和/或以其他方式感测该量子位集104的状态。在不同的实例中，该检测组件110可以通过实现和/或与任何适当类型的量子读出装置的任何适当组合电子地整合来促进这样的读取、测量、检测、和/或以其他方式感测(例如，该检测组件110可以具有用于该量子位集104中的每个量子位的专用的量子读出装置)。例如，在不同情况下，检测组件110可以实现和/或与任何适当的微波读出谐振器电子地整合，这些谐振器可以读取、测量、检测、和/或以其他方式感测包括在该量子位集104中的超导量子位的状态。作为另一个实例，在不同情况下，检测组件110可以实现和/或与可以读取、测量、检测、和/或以其他方式感测包括在该量子位集104中的基于自旋的量子位的状态的任何适合的光子传感器电子地集成。本领域的普通技术人员将认识到，这些仅是可以结合在不同实施例中、可能的量子读出装置的非限制性实例。在不同情况下，任何其他适合的量子读出装置和/或量子读出技术可以由检测组件110来实现。

通过读取、测量、检测、和/或以其他方式感测该量子位集104的状态，该检测组件110可以确定是否存在与该量子位集104相关联的量子态泄漏。在各个方面，如果检测组件110确定该量子位集104中的至少一个量子位是处于泄漏态(例如，是处于除基态或第一激发态之外的状态)，该检测组件110可以断定和/或推断出与该量子位集104相关联的量子态泄漏。

在一些情况下，如上所述，检测组件110可以实现可以在激发态的不同水平之间进行区分的量子读出装置和/或技术。如本领域普通技术人员将理解的，对于任何适合的正整数x和y，并且其中x≠y，这样的量子读出装置和/或技术可以区分基态与任何激发态，可以区分第一激发态与第二激发态，可以区分第二激发态与第三激发态，和/或可以区分第x个激发态与第y个激发态。在这样的情况下，当该量子位集104中的至少一个量子位具有既不是基态也不是第一激发态的状态时，该检测组件110可以断定和/或推断出与该量子位集104相关联的量子态泄漏。相反，当该量子位集104中的每个量子位处于基态或者第一激发状态(例如，该量子位集104可以全部处于该基态，该量子位集104可以全部处于该第一激发状态，和/或该量子位集104中的一些可以处于该基态，而该量子位集104的剩余部分可以处于该第一激发状态)，检测组件110可以得出结论和/或推断不存在与量子位集104相关的量子态泄漏。

在其他情况下，如上所述，检测组件110可以实现量子读出装置和/或技术，该量子读出装置和/或技术可以在基态和激发态之间二值地区分。如本领域普通技术人员将理解的，对于任何适当的正整数x和y，其中x≠y，这样的量子读出装置和/或技术可以区分基态与任何激发态，但是不能区分第一激发态与第二激发态，不能区分第二激发态与第三激发态，和/或不能区分第x激发态与第y激发态，其中。在这样的情况下，当该量子位集104中的至少一个量子位具有不是处于基态的状态时，该检测组件110可以在不同实例中断定和/或推断出与该量子位集104相关联的量子态泄漏。在各种其他实例中，当由检测组件110实施的量子读出装置和/或技术不能在不同水平的激发态之间进行区分时，可以由检测组件110进行读取、测量、检测、和/或以其他方式感测之前，在该量子位集104上执行一个或多个复位操作(图1中未示出)，并且当该量子位集104中的至少一个量子位在该一个或多个复位操作之后不处于基态时，该检测组件110可以断定和/或推断出与该量子位集104相关联的量子态泄漏。相反，在各个方面，当该量子位集104中的每个量子位都处于基态时，该检测组件110可以断定和/或推断出不存在与该量子位集104相关联的量子态泄漏。

在不同实施例中，策略性暂停系统102可包括暂停组件112。在各个方面中，暂停组件112可以基于检测组件110的确定来发起操作和/或可以制止发起操作。如以上所解释的，执行组件114可以执行、致使执行、和/或以其他方式协助在组量子位集104上执行第一量子电路，并且检测组件110可以读取、测量、检测、和/或以其他方式感测在执行该第一量子电路之后该量子位集104的所得状态。换言之，执行组件114可以在该量子位集104上执行量子计算，并且检测组件110可以读取该结果。在各个方面，可能希望执行组件114执行、致使执行和/或以其他方式协助在该量子位集104上执行第二量子电路。然而，如果在第一量子电路的执行期间发生量子态泄漏，则这样的量子态泄漏可能损坏和/或污染第二量子电路的执行。在各个方面，暂停组件112可以解决和/或处理这样的量子态泄漏。确切地讲，如果检测组件110确定和/或推断存在与该量子位集104相关联的量子态泄漏，则暂停组件112可以产生策略性的时间暂停，在此期间这种量子态泄漏可以衰减和/或弛豫回到非泄漏态(例如，处于泄漏态的量子位可以随着时间自然地耗散回到基态和/或第一激发态)。在各个方面，该暂停组件112可以通过将电子命令传输到执行组件114来实现该策略时间暂停，该电子命令指示执行组件114等待执行、致使执行、和/或以其他方式协助在该量子位104集上执行该第二量子电路，直到该策略时间暂停过去之后。因为量子态泄漏可以在策略时间暂停期间衰减和/或弛豫，所以量子态泄漏在第二量子电路的执行时不再存在，这意味着第二量子电路的执行可以不被量子态泄漏损坏(例如，由于策略时间暂停，可以避免与第二量子电路的执行相关联的保真度的损失)。如果检测组件110确定和/或推断不存在与该量子位集104相关联的量子态泄漏，则暂停组件112可以避免产生该策略性时间暂停。因而，执行组件114可以在检测组件110读取、测量、检测、和/或以其他方式感测由该第一量子电路的执行所产生的该量子位集104的状态之后立即执行、致使执行、和/或以其他方式协助在该量子位集104上执行该第二量子电路。以此方式，暂停组件112可以仅在需要时(例如，当检测到量子态泄漏时，而不在未检测到量子态泄漏时)生成策略性时间暂停。结果可以是量子电路可以由执行组件114在该量子位集104上以高的平均重复率执行并且没有由于量子态泄漏破坏而引起的保真度的任何相应的下降。

在各个方面，该策略性时间暂停的持续时间可以大于与该量子位集104相关联的相干时间和/或与其具有相同的数量级。例如，如果该量子位集104中的这些量子位对于任何适当的正数T具有T微秒的相干时间，那么该策略性时间暂停的持续时间可以大于和/或等于T并且可以小于和/或等于10T。在一些情况下，该量子位集104中的每个量子位可以具有其自己的对应的相干时间(例如，这些量子位可以具有不同的相干时间)，并且该策略性时间暂停的持续时间可以大于该量子位集104的最大相干时间和/或具有与该量子位集104的最大相干时间相同的数量级。

在各种实施例中，如果检测组件110可区分不同水平的激发态，则暂停组件112可基于由检测组件110检测到的最大激发态来改变、调整和/或调制策略性时间暂停的持续时间。例如，如果检测组件110检测到的最大激发态是第四激发态，则暂停组件112可使得策略性时间暂停具有第一持续时间，并且如果由检测组件110检测的最大激发态是第五激发态，则暂停组件112可使得战略性暂停时间具有大于第一持续时间的第二持续时间(例如，第五激发态耗散回到基态和/或返回到第一激发态可能比第四激发态耗散回到基态和/或返回到第一激发态可能花费更长时间)。以此方式，该暂停组件112可以为该量子位集104的特定状态定制该策略性暂停的持续时间。

图2示出了根据本文描述的一个或多个实施例的包括量子态泄漏的示例非限制性系统200的框图，该量子态泄漏可以促进用于量子态泄漏缓解的策略性暂停。如图所示，在一些情况下，系统200可以包括与系统100相同的组件，并且还可以包括量子态泄漏202。

在各个方面，该检测组件110可以通过任何合适的量子读出装置/技术(例如，微波读出谐振器、光子传感器)来读取、测量、检测、和/或以其他方式感测该量子位集104的状态。确切地讲，由于该量子位集104可以包括n个量子位，该检测组件110可以读取、测量、检测、和/或以其他方式感测n个状态。在检测组件110可以在不同水平的激发态之间进行区分的情况下，如果该检测组件110确定这种n个状态中的任何是泄漏态(例如，这种n个状态中的任何一个既不是基态也不是第一激发态)，该检测组件110可以推定和/或推断该量子态泄漏202存在于该量子位集104中。在检测组件110可以在不同水平的激发态之间进行区分的情况下，如果该检测组件110确定此类n个状态中没有一个是泄漏态(例如，此类n个状态中没有一个既不是基态也不是第一激发态)，该检测组件110可以推定和/或推断该量子态泄漏202不存在于该量子位集104中。在检测组件110仅可以在基态与激发态之间进行二元区分的情况下，如果检测组件110确定这种n个状态中的任何为非基态，则检测组件110可以推定和/或推断该量子态泄漏202存在于该量子位集104中。在检测组件110仅可以在基态与激发态之间进行二元区分的情况下，如果检测组件110确定这样的n个状态都不是非基态，则检测组件110可以推定和/或推断该量子态泄漏202不存在于该量子位集104中。

图3展示了根据在此描述的一个或多个实施例的具有各种可能的量子状态的示例、非限制性量子位的框图。如图所示，量子位302可以具有不同的可能的状态304。确切地，量子位302可以具有基态、第一激发态、第二激发态、……、以及第m激发态(对于任何适当的正整数m>1)。在各个方面，该基态和该第一激发态可以被认为是计算态306，因为那两种状态总体上和/或频繁地用于执行量子计算和/或量子信息处理(例如，该基态可以被表示为∣0>，并且该第一激发态可以被表示为∣1>)。在不同情况下，这些高阶激发态(例如，第二激发态、第m激发态)可以被认为是泄漏态308，因为这些状态总体上和/或频繁地不用于执行量子计算和/或量子信息处理。当量子位302处于泄漏态308之一时，量子位302上的量子电路的执行可能被破坏和/或污染(例如，可能产生不准确的结果)。因而，在量子位302上执行量子电路时确保该量子位302处于计算状态306之一而不处于泄漏态308之一可以是有益的。如本文所解释的，策略性暂停系统102可确保情况是这样。

尽管图3将计算状态306描绘为仅包括基态和第一激发态，但这仅仅是非限制性示例。在一些情况下，计算状态306可以包括基态、第一激发态和任何合适数量的高阶激发态(例如，第二激发态在某些情况下可以被认为是计算态而不是泄漏态)。在这样的情况下，泄漏态308可以包括不包括在计算状态306中的高阶激发状态。因此，尽管本文披露主要讨论了泄漏态是既不是基态也不是第一激发态的任何状态的实施例，但这样的讨论是非限制性的。

图4示出根据在此描述的一个或多个实施例的一个示例、非限制性系统400的框图，该系统包括可以促进用于量子态泄漏缓解的策略性暂停的策略性时间暂停。如图所示，在一些情况下，系统400可以包括与系统200相同的组件，并且还可以包括策略性时间暂停402。

在各个方面，如果检测组件110推定和/或推断该量子态泄漏202存在于该量子位集104中，则暂停组件112可以产生策略性时间暂停402。另一方面，如果检测组件110推定和/或推断该量子态泄漏202不存在于该量子位集104中，则暂停组件112可以避免产生策略性时间暂停402。在各个方面，该策略性时间暂停402可以是在该量子位104集上不执行量子电路的时间跨度。因此，量子态泄漏202可以在策略性时间暂停402期间衰减和/或弛豫。一旦完成这种衰减和/或弛豫，该量子态泄漏202就不再存在于该量子位集104中。换言之，在策略性时间暂停402期间，该量子位集104中的任何泄漏态都可以耗散回到非泄漏态。注意，这种耗散可以随着时间自然地发生并且不要求将该量子位集104暴露于不同的校准的脉冲(例如，该校准的脉冲与用于执行量子电路或测量量子状态的脉冲是分离的和/或不同的脉冲)，否则这些校准的脉冲可能引入额外的噪声和/或成本。

图5示出了根据本文所述的一个或多个实施例的展示量子态泄漏缓解的策略性暂停的示例非限制性时间线的框图。具体地，图5描述了时间线502和时间线516。时间线502可以表示当不实施策略性时间暂停402时随着时间在该量子位集104上执行的量子计算操作。相反地，该时间线516可以表示当实施该策略性时间暂停402时随着时间在该量子位集104上执行的量子计算操作。首先，考虑时间线502。如图所示，可以首先在该量子位集104上执行电路执行504(例如，可以在该量子位集104上执行第一量子电路)，并且然后可以在该量子位集104上执行状态测量506以确定该电路执行504的结果。类似地，接下来可以在该量子位集104上执行电路执行508(例如，可以在该量子位集104上执行第二量子电路)，并且然后可以在该量子位集104上执行状态测量510以确定该电路执行508的结果。同样，然后可以在该量子位集104上执行电路执行512(例如，可以在该量子位集104上执行第三量子电路)，并且然后可以在该量子位集104上执行状态测量514以确定该电路执行512的结果。换言之，时间线502示出了三个量子电路可以在该量子位集104上执行，其中每个量子电路之后是测量操作。在各个方面，如图所示，量子态泄漏202可以在电路执行508期间出现(例如，可以偶然出现)。换言之，该量子位集104中的至少一个量子位可以在电路执行508的过程中进入泄漏状态。不幸的是，量子态泄漏202可以持续贯穿状态测量510并且进入电路执行512(例如，实际上，在一些情况下，量子态泄漏202可以持续若干电路和测量迭代，如果保持未解决的话)。由此，量子态泄漏202可负面地影响电路执行512(例如，和/或其他后续电路执行)，这可导致保真度的损失。

在各个方面，这种保真度的损失可以通过实现策略性时间暂停402来避免。考虑时间线516。正如时间线502，在时间线516中，可以首先执行电路执行504，随后是状态测量506，随后是电路执行508，随后是状态测量510。然而，代替在状态测量510之后立即执行电路执行512，可以响应于状态测量510检测到量子态泄漏202而在状态测量510与电路执行512之间插入策略性时间暂停402。因而，量子态泄漏202可在策略时间暂停402期间衰减和/或弛豫回到非泄漏态。一旦策略性时间暂停402过去，就可执行电路执行512，接着是状态测量514。因为量子态泄漏202可在策略性时间暂停402期间衰减和/或弛豫，所以量子态泄漏202在电路执行512时不再存在，这意味着电路执行512可能未被量子态泄漏202损坏和/或未被量子态泄漏202污染。

注意，在状态测量506和电路执行508之间没有插入暂停。这可能是由于在电路执行504期间没有出现量子态泄漏202的事实。换言之，策略性时间暂停402可以在需要时被插入和/或实现(例如，当检测到泄漏状态时)并且可以在不需要时不被插入和/或不实现(例如，当没有检测到泄漏状态时)。结果可以是增加的平均重复率，而没有由于泄漏引起的保真度的相应损失。

本领域普通技术人员将理解，图5是说明性的、非限制性的，并且不一定按比例绘制。

图6示出了根据本文所述的一个或多个实施例的包括可促进量子态泄漏缓解的策略性暂停的衰减查找表的示例非限制性系统600的框图。如图所示，在一些情况下，系统600可以包括与系统400相同的组件，并且还可以包括衰减查找表602。

在各个实施例中，如果检测组件110可区分不同水平的激发态，则暂停组件112可基于由检测组件110检测到的最大激发态来改变策略性时间暂停402的持续时间。在不同情况下，为了促进策略性时间暂停402的持续时间的这种改变，暂停组件112可以具有对衰减查找表602的任何合适形式的电子访问。在各个方面，衰减查询表602可以是任何适当的数据结构(例如，关系数据结构、图形数据结构、混合数据结构)，该数据结构可以是集中式的和/或分布式的并且可以将量子位的激发状态的不同级别映射到对应的衰减时间和/或使之相关。换言之，衰减查找表602可以指示特定泄漏态自然地弛豫回到非泄漏态(例如，弛豫回到基态和/或第一激励状态)需要多少时间。例如，衰减查找表602可以指示该量子位集104中的量子位的第二激发态对于任何适当的正整数q可以在q微秒内弛豫回到该第一激发态，可以指示该量子位集104中的量子位的第三激发态对于任何适当的正整数r，其中r>q，可以在r微秒内弛豫回到该第一激发态，其中，和/或可以指示该量子位集104中的量子位的第四激发态对于任何适当的正整数s，其中s>r，可以在s微秒内弛豫回到该第一激发态，其中。由此，如果检测组件110确定该量子位集104中的至少一个量子位是处于该第四激发态并且在该量子位集104中没有量子位是处于高于该第四激发态的激发态，则暂停组件112可以使该策略性时间暂停402具有s微秒的持续时间。如果检测组件110确定该量子位集104中的至少一个量子位是处于该第三激发态并且该量子位集104中没有量子位是处于高于该第三激发态的激发态，则暂停组件112可以使该策略性时间暂停402具有r微秒的持续时间。如果检测组件110确定该量子位集104中的至少一个量子位处于该第二激发态并且在该量子位集104中没有量子位处于该第二激发态以上的激发态，则暂停组件112可以使该策略性时间暂停402具有q微秒的持续时间。以此方式，暂停组件112可以基于量子态泄漏202的幅值来定制和/或定制策略性时间暂停402的持续时间。

在各个方面，衰减查询表602可以按任何适合的方式获得和/或产生(例如，可以通过在实验室设置中的常规实验获得，其中受控量子位被强制进入泄漏态并且其中记录受控量子位自然地衰减回到第一激发态和/或衰减回到基态所花费的时间)。

图7示出根据本文描述的一个或多个实施例的包括可以促进用于量子态泄漏缓解的策略性暂停的下一量子电路的示例非限制性系统700的框图。如图所示，在一些情况下，系统700可以包括与系统600相同的组件，并且还可以包括下一量子电路702。

在不同实施例中，在策略性时间暂停402过去之后，执行组件114可以执行、致使执行和/或以其他方式协助下一量子电路702在该量子位集104上的执行。换言之，暂停组件112可以指示和/或命令执行组件114停止下一量子电路702的执行，直到经过战略时间暂停402之后。如上所述，量子态泄漏202可以在策略性时间暂停402期间衰减和/或弛豫。因此，在执行下一量子电路702时，量子态泄漏202可以不再存在，这意味着与下一量子电路702的执行相关联的保真度和/或精度可以不受量子态泄漏202的影响。在各个方面，如果策略性时间暂停402不是由暂停组件112产生，则执行组件114可以在检测组件110读取、测量、检测、和/或以其他方式感测该量子位集104的状态之后，立即执行、致使执行、和/或以其他方式协助下一量子电路702在该量子位集104上的执行。也就是说，暂停组件112可以指示和/或命令执行组件114不需要停止下一量子电路702的执行。再次，这可以导致增加的平均重复率而没有保真度的相应下降。

图8示出了根据本文描述的一个或多个实施方式的包括可以促进用于量子态泄漏缓解的策略性暂停的中间暂停(mid-pause)量子状态测量的示例性、非限制性系统800的方框图。如图所示，在一些情况下，系统800可以包括与系统700相同的组件，并且可以进一步包括中间暂停量子状态测量802。

在各个方面，检测组件110可以执行一个或多个中间暂停量子状态测量802。也就是说，在一些情况下，检测组件110可以在策略性时间暂停402期间(例如，在策略性时间暂停402过去之前)读取、测量、检测、和/或以其他方式感测该量子位集104的状态。在不同实例中，如果中间暂停量子状态测量802指示量子态泄漏202在策略性时间暂停402已经过去之前已经被耗散，则执行组件114可以结束停止下一量子电路702的执行(例如，如果量子态泄漏202已经衰减，如在策略性时间暂停402的持续时间长于所需要的情况下，则在策略性时间暂停402结束之前，可以在量子位集104上执行下一量子电路702)。另一方面，如果这些中间暂停的量子状态测量802表明该量子态泄漏202尚未耗散，则执行组件114可以继续停止下一量子电路702的执行(例如，由于量子态泄漏202尚未衰减，下一量子电路702不应该在该量子位集104上执行)。在不同例子中，在策略性时间暂停402期间可以实现任何适当数量的中间暂停量子状态测量802。在实现多个中间暂停量子状态测量802的不同情况下，它们可以以任何适当的规则和/或不规则的间隔(例如，以由该量子位集104的相干时间分离的间隔)来执行。

图9至图11展示了根据在此描述的一个或多个实施例的可以促进用于量子态泄漏缓解的策略暂停的实例非限制性计算机实施的方法900、1000和1100的流程图。

考虑图9和计算机实现方法900。如所示出的，在不同实施例中，动作902可以包括通过操作性地耦联到处理器上的装置(例如，114)在量子位集(例如，104)上执行量子电路(例如，508)。

在各个方面，动作904可以包括由该装置(例如，110)测量该量子位集的状态。

在不同实例中，动作906可以包括由该装置(例如，110)确定该量子位集中的任何量子位是否处于泄漏态(例如，202和/或308)。如果否，则计算机实现的方法900可以返回到动作902。如果是，则计算机实施的方法900可前进至动作908。

在不同情况下，动作908可以包括在对该量子位集执行任何其他电路(例如，512和/或702)之前由该装置(例如，112)暂停，其中该暂停(例如，402)的持续时间大于与该量子位集相关联的相干时间并且在其数量级上。在各个方面，计算机实现的方法900然后可以返回到动作902。

总之，该计算机实现的方法900可以包括在量子位集上执行量子电路，测量该量子位集的量子状态，确定是否存在泄漏的量子状态，并且如果存在泄漏的量子状态，则停止下一量子电路的执行，直到任何泄漏的量子状态衰减之后。如果没有泄漏的量子状态，可以立即执行下一量子电路，而不等待/停止。

在一些方面中，如图所示，计算机实现的方法900有时可以从动作908前进到标注A，标注A在图10中示出。

考虑图10和计算机实现方法1000。如图所示，在各个方面，标注A可以进行到动作1002，该动作可以包括通过装置(例如，110)且在暂停期间测量该量子位集(例如，802)的状态。

在不同实例中，动作1004可以包括由该装置(例如，110)确定该量子位集中的任何量子位是否处于泄漏态。如果不是，则计算机实现的方法1000可以进行到动作1006。如果是，则计算机实现的方法1000可以进行到动作1008。

在各种情况下，动作1006可以包括立即继续回到动作902；即，不等待暂停时间的过去。

在各种方面，动作1008可以包括在暂停过后继续回到动作902，从而允许任何检测到的泄漏态衰减。

综上所述，计算机实现的方法1000显示了如何实现中间暂停量子态测量802(例如，如果量子态泄漏202在策略时间暂停402结束前已经衰减，则执行组件114不需要在策略时间暂停402的整个持续时间内停滞)。

考虑图11和计算机实现的方法1100。在各种实施例中，动作1102可以包括通过操作性地耦合到处理器的装置(例如，110)检测与一个或多个量子位(例如104)相关的量子态泄漏(例如，202)。

在各个方面，动作1104可以包括由装置(例如，112)并响应于检测到的量子态泄漏，在对一个或多个量子位执行量子电路(例如，702和/或512)之前生成时间暂停(例如，402)。在一些情况下，生成时间暂停可以发生在对一个或多个量子位置执行前一个量子电路(例如，508)之后。在一些情况下，量子态泄漏可以在执行前一量子电路期间产生。在某些情况下，量子态泄漏可以在时间暂停期间衰减。

尽管在图11中没有显示，但在一些情况下，计算机实现的方法1100可以进一步包括：由装置(例如，110)在时间暂停期间对一个或多个量子位执行一个或多个量子状态测量(例如，802)，其中该一个或多个量子态测量二元地(binarily)区分基态和激发态；以及如果该一个或多个量子态测量指示该一个或多个量子位处于基态，则由该装置(例如，114)在该一个或多个量子位上执行量子电路。

尽管在图11中没有显示，但在一些情况下，计算机实现的方法1100可以进一步包括：在时间暂停期间，由装置(例如，110)对一个或多个量子位执行一个或多个量子状态测量(例如，802)，其中该一个或多个量子态测量区分不同级别的激发态；以及如果该一个或多个量子态测量指示该一个或多个量子位处于基态第一激发态或基态和第一激发态的组合，则由该装置(例如，114)在该一个或多个量子位上执行量子电路。

尽管在图11中未示出，但在一些情况下，计算机实现的方法1100可以进一步包括由装置(例如，112)基于在检测期间检测到的最大激发态而改变时间暂停的持续时间。

尽管本文公开讨论了执行组件114在量子位集104上执行和/或导致执行量子电路以及检测组件110测量量子位集104的状态的实施例，但这是说明性和非限制性的。在一些实施例中，执行组件114可以执行和/或导致执行量子电路，这些量子电路只在量子位集104的子集上操作。在这种情况下，检测组件110可以测量量子位集104的这种子集的状态，而不是测量整个量子位集104的状态。

本发明的各种实施例可以解决量子态泄漏的问题。具体而言，当量子位处于泄漏态时，它可以破坏和/或污染涉及该量子位的后续量子电路的执行。在不同方面，本发明的实施例可以通过在检测到量子态泄漏时在执行量子电路之前插入时间暂停来解决这个问题。时间暂停可以让量子态泄漏自然地放松到非泄漏态，在这一点上，随后的量子电路可以被执行而不损失保真度。此外，这种量子电路的平均重复率可以通过本发明的各种实施例增加，因为当没有检测到量子态泄漏时，这种时间暂停可以不被插入。因此，本发明的实施例可以加快量子电路执行的重复率，而不会出现通常伴随着量子态泄漏的保真度的相应下降。此外，本发明的各种实施例可以促进这种好处，而不需要实施特别调谐的泄漏缓解脉冲，否则会给量子计算增加噪音和成本。

为了提供用于本文描述的各种实施方式的附加背景，图12和以下讨论旨在提供其中可以实现本文描述的实施方式的各种实施例的适当计算环境1200的简要、概括描述。虽然上文已经在可以在一个或多个计算机上运行的计算机可执行指令的一般上下文中描述了实施例，但是本领域技术人员将认识到，实施例也可以结合其他程序模块和/或作为硬件和软件的组合来实现。

通常，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、组件、数据结构等。此外，本领域的技术人员将认识到，本发明的方法可以用其他计算机系统配置来实践，包括单处理器或多处理器计算机系统、小型计算机、大型计算机、物联网(IoT)设备、分布式计算系统、以及个人计算机、手持式计算设备、基于微处理器或可编程消费电子产品等，其中的每一个可以可操作地耦合到一个或多个相关联的设备。

本文实施例的所示实施例也可在分布式计算环境中实现，其中某些任务由通过通信网络链接的远程处理设备执行。在分布式计算环境中，程序模块可以位于本地和远程存储器存储装置两者中。

计算装置通常包括各种介质，其可以包括计算机可读存储介质、机器可读存储介质和/或通信介质，这两个术语在本文中如下彼此不同地使用。计算机可读存储介质或机器可读存储介质可以是可由计算机访问的任何可用存储介质，并且包括易失性和非易失性介质、可移动和不可移动介质。作为示例而非限制，可以结合用于存储诸如计算机可读或机器可读指令、程序模块、结构化数据或非结构化数据之类的信息的任何方法或技术来实现计算机可读存储介质或机器可读存储介质。

计算机可读存储媒质可以包括但不限于：随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、闪存或其他存储器技术、致密盘只读存储器(CD ROM)、数字通用盘(DVD)、蓝光盘(BD)或其他光盘存储、磁带盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储设备、固态驱动器或其他固态存储设备、或可以用于存储所需信息的其他有形的和/或非瞬态媒质。就这一点而言，在此应用于存储、存储器或计算机可读介质的术语“有形的”或“非瞬态的”应理解为仅排除传播瞬态信号本身作为修饰语，并且不放弃对不仅传播瞬态信号本身的所有标准存储、存储器或计算机可读介质的权利。

计算机可读存储媒质可由一个或多个本地或远程计算设备访问，例如经由访问请求、查询或其他数据检索协议，用于相对于媒质所存储的信息的各种操作。

通信介质通常将计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他结构化或非结构化数据具体化为诸如经调制数据信号(例如，载波或其他传输机制)之类的数据信号，并且包括任何信息递送或传输介质。术语“调制数据信号”是指以对一个或多个信号中的信息进行编码的方式设定或改变其一个或多个特征的信号。作为示例而非限制，通信介质包括有线介质，诸如有线网络或直接线连接，以及无线介质，诸如声学、RF、红外和其他无线介质。

再次参考图12，用于实施在此所描述的方面的不同实施例的示例环境1200包括计算机1202，该计算机1202包括处理单元1204、系统存储器1206以及系统总线1208。系统总线1208将包括但不限于系统存储器1206的系统组件耦合至处理单元1204。处理单元1204可以是各种市售处理器中的任一种。双微处理器和其他多处理器架构也可以用作处理单元1204。

系统总线1208可以是能够使用各种可商购的总线架构中的任一种进一步互连到存储器总线(具有或不具有存储器控制器)、外围总线、和局部总线的若干类型的总线结构中的任一种。系统存储器1206包括ROM 1210和RAM 1212。基本输入/输出系统(BIOS)可以存储在诸如ROM、可擦可编程只读存储器(EPROM)、EEPROM的非易失性存储器中，BIOS包含诸如在启动期间帮助在计算机1202内的元件之间传输信息的基本例程。RAM 1212还可包括高速RAM(诸如用于高速缓存数据的静态RAM)。

计算机1202进一步包括内部硬盘驱动器(HDD)1214(例如，EIDE、SATA)、一个或多个外部存储装置1216(例如，磁软盘驱动器(FDD)1216、记忆棒或闪存驱动器读取器、存储卡读取器等)以及驱动器1220，例如，诸如固态驱动器、光盘驱动器，其可从诸如CD-ROM盘、DVD、BD等的盘1222读取或写入。可替代地，在涉及固态驱动器的情况下，除非是分离的，否则将不包括磁盘1222。虽然内部HDD1214被示出为位于计算机1202内，但是内部HDD1214也能够被配置为在合适的机箱(未示出)中外部使用。另外，尽管未在环境1200中示出，但固态驱动器(SSD)可被用作HDD1214的补充或替换。HDD1214、外部存储设备1216和驱动器1220可以分别由HDD接口1224、外部存储接口1226和驱动接口1228连接到系统总线1208。用于外部驱动器实现的接口1224可以包括通用串行总线(USB)和电气与电子工程师协会(IEEE)1394接口技术中的至少一个或两者。其他外部驱动器连接技术在本文描述的实施例的预期内。

驱动器及其相关联的计算机可读存储介质提供数据、数据结构、计算机可执行指令等的非易失性存储。对于计算机1202，驱动器和存储介质容纳以合适的数字格式存储任何数据。尽管以上对计算机可读存储介质的描述涉及相应类型的存储设备，但本领域技术人员应当理解，可由计算机读取的其他类型的存储介质(不管是当前存在的还是将来开发的)也可用于示例操作环境中，并且进一步地，任何这样的存储介质可包含用于执行本文所描述的方法的计算机可执行指令。

多个程序模块可以存储在驱动器和RAM 1212中，包括操作系统1230、一个或多个应用程序1232、其他程序模块1234和程序数据1236。所有或部分操作系统、应用程序、模块和/或数据也可缓存在RAM 1212中。本文所述的系统和方法可利用不同市售操作系统或操作系统的组合来实现。

计算机1202可以可选地包括仿真技术。例如，管理程序(未示出)或其他中介可以模拟用于操作系统1230的硬件环境，并且模拟的硬件可以可选地与图12中示出的硬件不同。在这种实施例中，操作系统1230可以包括在计算机1202处托管的多个VM中的一个虚拟机(VM)。此外，操作系统1230可以为应用1232提供运行时环境，诸如Java运行时环境或.NET框架。运行时环境是允许应用1232在包括运行时环境的任何操作系统上运行的一致执行环境。类似地，操作系统1230可支持容器，并且应用1232可以是容器的形式，其是包括例如代码、运行时、系统工具、系统库和用于应用的设置的软件的轻量级独立可执行包。

进一步，计算机1202可以启用安全模块，诸如可信处理模块(TPM)。例如，对于TPM，在加载下一引导组件之前，引导组件在时间上散列下一引导组件，并且等待结果与安全值的匹配。此过程可在计算机1202的代码执行栈中的任何层进行，例如，在应用执行级或在操作系统(OS)内核级应用，由此实现在任何代码执行级的安全性。

用户可通过一个或多个有线/无线输入装置(例如，键盘1238、触摸屏1240)和指示装置(例如，鼠标1242)将命令和信息输入到计算机1202中。其他输入设备(未示出)可包括话筒、红外(IR)遥控器、射频(RF)遥控器、或其他遥控器、操纵杆、虚拟现实控制器和/或虚拟现实耳机、游戏手柄、手写笔、图像输入设备(例如，相机)、姿势传感器输入设备、视觉移动传感器输入设备、情绪或面部检测设备、生物计量输入设备(例如，指纹或虹膜扫描仪)、或诸如此类。这些和其他输入设备常常通过可耦合到系统总线1208的输入设备接口1244连接到处理单元1204，但可通过其他接口连接，诸如并行端口、IEEE1394串行端口、游戏端口、USB端口、IR接口、接口等。

监视器1246或其他类型的显示设备也可经由诸如视频适配器1248之类的接口连接到系统总线1208。除了监视器1246之外，计算机通常包括其他外围输出设备(未示出)，诸如扬声器、打印机等。

计算机1202可以使用经由到一个或多个远程计算机(如一个或多个远程计算机1250)的有线和/或无线通信的逻辑连接在联网环境中操作。远程计算机1250可以是工作站、服务器计算机、路由器、个人计算机、便携式计算机、基于微处理器的娱乐设备、对等设备或其他公共网络节点，并且通常包括相对于计算机1202描述的许多或所有元件，但是为了简洁起见，仅示出了存储器/存储设备1252。所描绘的逻辑连接包括到局域网(LAN)1254和/或更大的网络(例如，广域网(WAN)1256)的有线/无线连接。这样的LAN和WAN联网环境在办公室和公司中是常见的，并且促进企业范围的计算机网络，诸如内联网，所有这些可以连接到全球通信网络，例如互联网。

当在LAN联网环境中使用时，计算机1202可以通过有线和/或无线通信网络接口或适配器1258连接到本地网络1254。适配器1258可以促进到LAN1254的有线或无线通信，LAN1254还可以包括部署在其上用于以无线模式与适配器1258进行通信的无线接入点(AP)。

当在WAN联网环境中使用时，计算机1202可包括调制解调器1260或可经由用于在WAN1256上建立通信的其他手段(诸如通过互联网)连接到WAN1256上的通信服务器。调制解调器1260可为内部或外部的和有线或无线装置，调制解调器1260可经由输入装置接口1244连接到系统总线1208。在联网环境中，相对于计算机1202或其部分所描绘的程序模块可存储在远程存储器/存储装置1252中。应当理解，所示的网络连接是示例，并且可以使用在计算机之间建立通信链路的其他装置。

当在LAN或WAN联网环境中使用时，计算机1202可访问云存储系统或其他基于网络的存储系统，作为如上所述的外部存储设备1216的补充或替换，诸如但不限于提供信息的存储或处理的一个或多个方面的网络虚拟机。一般而言，计算机1202与云存储系统之间的连接可例如分别由适配器1258或调制解调器1260通过LAN1254或WAN1256来建立。在将计算机1202连接到相关联的云存储系统时，外部存储接口1226可借助于适配器1258和/或调制解调器1260来管理由云存储系统提供的存储，如同其他类型的外部存储一样。例如，外部存储接口1226可被配置成提供对云存储源的访问，如同那些源在物理上连接到计算机1202一样。

计算机1202可以用于与可操作地置于无线通信中的任何无线设备或实体通信，例如打印机、扫描仪、台式和/或便携式计算机、便携式数据助理、通信卫星、与无线可检测标签相关联的任何设备或位置(例如，自助服务终端、新闻台、商店货架等)和电话。这可包括无线保真(Wi-Fi)和无线技术。由此，通信可以是如传统网络的预定义结构或至少两个设备之间的自组织通信。

现在参见图13，描述了说明性云计算环境1300。如图所示，云计算环境1300包括一个或多个云计算节点1302，云消费者使用的本地计算设备(诸如例如个人数字助理(PDA)或蜂窝电话1304、台式计算机1306、膝上型计算机1308和/或汽车计算机系统1310)可以与云计算节点1302通信。节点1302可彼此通信。它们可以物理地或虚拟地分组(未示出)在一个或多个网络中，诸如如上所述的私有云、社区云、公共云或混合云、或其组合。这允许云计算环境1300提供基础设施、平台和/或软件作为云消费者不需要为其维护本地计算设备上的资源的服务。应当理解，图13中所示的计算装置1304至1310的类型仅旨在是说明性的，并且计算节点1302和云计算环境1300可以通过任何类型的网络和/或网络可寻址连接(例如，使用网络浏览器)与任何类型的计算机化装置通信。

现在参见图14，示出了由云计算环境1300(图13)提供的一组功能抽象层。为了简洁起见，省略对在此描述的其他实施例中采用的相似元件的重复描述。应提前理解，图14中所示的组件、层和功能仅旨在是说明性的，并且本发明的实施例不限于此。如所描述，提供以下层和对应功能。

硬件和软件层1402包括硬件和软件组件。硬件组件的示例包括：大型机1404；基于RISC(精简指令集计算机)架构的服务器1406；服务器1408；刀片服务器1410；存储设备1412；以及网络和网络组件1414。在一些实施例中，软件组件包括网络应用服务器软件1416和数据库软件1418。

虚拟化层1415提供抽象层，从该抽象层可以提供虚拟实体的以下示例：虚拟服务器1422；虚拟存储1424；虚拟网络1426，包括虚拟专用网络；虚拟应用和操作系统1428；以及虚拟客户端1430。

在一个示例中，管理层1432可提供以下描述的功能。资源供应1434提供计算资源和用于在云计算环境内执行任务的其他资源的动态采购。计量和定价1436在云计算环境内利用资源时提供成本跟踪，并为这些资源的消费开账单或发票。在一个示例中，这些资源可以包括应用软件许可证。安全性为云消费者和任务提供身份验证，以及为数据和其他资源提供保护。用户门户1438为消费者和系统管理员提供对云计算环境的访问。服务水平管理1440提供云计算资源分配和管理，使得满足所需的服务水平。服务水平协议(SLA)规划和履行1442为云计算资源提供预安排和采购，根据该SLA预期该云计算资源的未来要求。

工作负载层1444提供可以利用云计算环境的功能的示例。可以从该层提供的工作负荷和功能的示例包括：地图和导航1446；软件开发和生命周期管理1448；虚拟教室教育交付1450；数据分析处理1452；事务处理1454；以及差异化私有联合学习处理1456。本发明的各个实施例可以利用参考图13和图14描述的云计算环境来执行根据本文描述的不同实施例的一个或多个差异化私有联合学习过程。

本发明可以是在任何可能的技术细节集成度上的系统、方法、装置和/或计算机程序产品。计算机程序产品可包括其上具有用于使处理器执行本发明的各方面的计算机可读程序指令的计算机可读存储媒质(或介质)。计算机可读存储介质可为可保留和存储供指令执行装置使用的指令的有形装置。计算机可读存储介质可以是，例如但不限于，电子存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备、或者上述的任意合适的组合。计算机可读存储介质的更具体示例的非穷尽列表还可以包括以下各项：便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、静态随机存取存储器(SRAM)、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、数字通用盘(DVD)、记忆棒、软盘、诸如穿孔卡之类的机械编码设备或具有记录在其上的指令的槽中的凸出结构、以及上述各项的任何合适的组合。如本文所使用的计算机可读存储媒体不应被解释为暂时性信号本身，例如无线电波或其他自由传播的电磁波、通过波导或其他传输媒体传播的电磁波(例如，穿过光纤电缆的光脉冲)或通过电线发射的电信号。

本文中所描述的计算机可读程序指令可以经由网络(例如，互联网、局域网、广域网和/或无线网络)从计算机可读存储介质下载到相应的计算/处理设备，或者下载到外部计算机或外部存储设备。网络可以包括铜传输电缆、光传输纤维、无线传输、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边缘服务器。每个计算/处理设备中的网络适配器卡或网络接口接收来自网络的计算机可读程序指令，并转发计算机可读程序指令以存储在相应计算/处理设备内的计算机可读存储介质中。用于执行本发明的操作的计算机可读程序指令可以是汇编指令、指令集架构(ISA)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、集成电路的配置数据、或以一种或多种程序设计语言的任何组合编写的源代码或目标代码，这些程序设计语言包括面向对象的程序设计语言(诸如Smalltalk、C++等)和过程程序设计语言(诸如“C”程序设计语言或类似程序设计语言)。计算机可读程序指令可以完全地在用户计算机上执行、部分在用户计算机上执行、作为独立软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行或者完全在远程计算机或服务器上执行。在后一种情况下，远程计算机可通过任何类型的网络(包括局域网(LAN)或广域网(WAN))连接至用户计算机，或者可连接至外部计算机(例如，使用互联网服务提供商通过互联网)。在一些实施例中，包括例如可编程逻辑电路、现场可编程门阵列(FPGA)或可编程逻辑阵列(PLA)的电子电路可以通过利用计算机可读程序指令的状态信息来使电子电路个性化来执行计算机可读程序指令，以便执行本发明的各方面。

下面将参照根据本发明实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图描述本发明。应当理解，流程图和/或框图的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合，都可以由计算机可读程序指令实现。这些计算机可读程序指令可被提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器以产生机器，使得经由计算机或其他可编程数据处理装置的处理器执行的指令创建用于实现在流程图和/或框图的或多个框中指定的功能/动作的装置。也可以把这些计算机可读程序指令存储在计算机可读存储介质中，这些指令使得计算机、可编程数据处理装置、和/或其他设备以特定方式工作，从而，其中存储有指令的计算机可读存储媒质包括包含实现流程图和/或框图中的或多个方框中规定的功能/动作的方面的指令的制造品。也可以把计算机可读程序指令加载到计算机、其他可编程数据处理装置、或其他设备上，使得在计算机、其他可编程装置或其他设备上执行一系列操作动作，以产生计算机实现的处理，使得在计算机、其他可编程装置或其他设备上执行的指令实现在流程图和/或框图的或多个框中指定的功能/动作。

附图中的流程图和框图示出了根据本发明的不同实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现方式的架构、功能和操作。对此，流程图或框图中的每个框可表示指令的模块、段或部分，其包括用于实现指定的逻辑功能的一个或多个可执行指令。在一些备选实现中，框中标注的功能可以不按照图中标注的顺序发生。例如，取决于所涉及的功能，连续示出的两个块实际上可以基本上同时执行，或者这些块有时可以以相反的顺序执行。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作或执行专用硬件与计算机指令的组合的专用的基于硬件的系统来实现。

虽然上文已经在运行在计算机和/或计算机上的计算机程序产品的计算机可执行指令的一般上下文中描述了主题，但本领域技术人员将认识到，本公开还可或与其他程序模块组合实现。通常，程序模块包括执行特定任务和/或实现特定抽象数据类型的例程、程序、组件、数据结构等。此外，本领域的技术人员将认识到，本发明的计算机实现的方法可以用其他计算机系统配置来实践，包括单处理器或多处理器计算机系统、小型计算设备、大型计算机、以及计算机、手持式计算设备(例如，PDA、电话)、基于微处理器或可编程的消费者或工业电子产品等。所示出的方面还可以在分布式计算环境中实现，在分布式计算环境中，任务由通过通信网络链接的远程处理设备来执行。然而，本发明的一些(如果不是全部的话)方面可在独立计算机上实践。在分布式计算环境中，程序模块可以位于本地和远程存储器存储设备两者中。

如在本申请中所使用的，术语“组件”、“系统”、“平台”、“接口”等可以指和/或可以包括计算机相关实体或与具有一个或多个特定功能的操作机器相关的实体。本文公开的实体可以是硬件、硬件和软件的组合、软件或执行中的软件。例如，组件可以是但不限于在处理器上运行的进程、处理器、对象、可执行文件、执行线程、程序和/或计算机。作为说明，在服务器上运行的应用和服务器两者都可以是组件。一个或多个组件可以驻留在进程和/或执行的线程内，并且组件可以位于一个计算机上和/或分布在两个或更多个计算机之间。在另一实例中，相应组件可从具有存储于其上的不同数据结构的不同计算机可读介质执行。组件可以经由本地和/或远程进程通信，诸如根据具有一个或多个数据分组的信号(例如，来自与本地系统、分布式系统中的另一组件进行交互的一个组件的数据，和/或经由该信号跨诸如互联网之类的网络与其他系统进行交互的一个组件的数据)。作为另一示例，组件可以是具有由电气或电子电路操作的机械组件提供的特定功能的装置，该电气或电子电路由处理器执行的软件或固件应用操作。在这样的情况下，处理器可以在装置的内部或外部，并且可以执行软件或固件应用的至少一部分。作为又一示例，组件可以是通过没有机械组件的电子组件来提供特定功能的装置，其中电子组件可以包括处理器或用于执行至少部分地赋予电子组件的功能的软件或固件的其他装置。在一方面中，组件可经由例如云计算系统内的虚拟机来仿真电子组件。

此外，术语“或”旨在意指包括性的“或”而不是排他性的“或”。也就是说，除非另外指明，或从上下文清楚，“X采用A或B”旨在意指任何自然的包含性排列。即，如果X采用A；X采用B；或X采用A和B两者，则在任何前述情况下满足“X采用A或B”。此外，如主题说明书和附图中所使用的冠词“一个(a)”和“一种(an)”通常应被解释为意指“一个或多个”，除非另外说明或从上下文清楚指向单数形式。如本文所使用的，术语“实例”和/或“示例性”用于表示用作实例、例子或例证。为了避免疑问，在此披露的主题不受此类实例的限制。此外，本文中描述为“实例”和/或“示例性”的任何方面或设计不一定被解释为优于或优于其他方面或设计，也不意味着排除本领域普通技术人员已知的等效的示例性结构和技术。

如在本说明书中所采用的，术语“处理器”可以指基本上任何计算处理单元或装置，包括但不限于单核处理器；具有软件多线程执行能力的单处理器；多核处理器；具有软件多线程执行能力的多核处理器；具有硬件多线程技术的多核处理器；并行平台；以及具有分布式共享存储器的并行平台。另外，处理器可指代经设计以执行本文中所描述的功能的集成电路、专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑控制器(PLC)、复杂可编程逻辑装置(CPLD)、离散门或晶体管逻辑、离散硬件组件或其任何组合。进一步，处理器可以利用纳米级架构，诸如但不限于基于分子和量子点的晶体管、开关和门，以便优化空间使用或增强用户设备的性能。处理器还可以被实现为计算处理单元的组合。在本公开中，诸如与组件的操作和功能相关的“存储”、“存储器”、“数据存储”、“数据存储器”、“数据库”和基本上任何其他信息存储组件的术语用于指“存储器组件”、体现在“存储器”中的实体、或包括存储器的组件。应当理解，本文所描述的存储器和/或存储器组件可以是易失性存储器或非易失性存储器，或者可以包括易失性存储器和非易失性存储器两者。作为示例而非限制，非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除ROM(EEPROM)、闪存、或非易失性随机存取存储器(RAM)(例如，铁电RAM(FeRAM))。易失性存储器可包括例如可充当外部高速缓冲存储器的RAM。作为说明而非限制，RAM可以以许多形式获得，诸如同步RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据速率SDRAM(DDRSDRAM)、增强SDRAM(ESDRAM)、同步链接DRAM(SLDRAM)、直接RambusRAM(DRRAM)、直接Rambus动态RAM(DRDRAM)和Rambus动态RAM(RDRAM)。另外，本文所揭示的系统或计算机实施的方法的存储器组件既定包含(但不限于)这些和任何其他合适类型的存储器。

以上已经描述的内容仅包括系统和计算机实施的方法的示例。当然，为了描述本公开的目的，不可能描述组件的每个可想象的组合或计算机实现的方法，但是本领域普通技术人员可以认识到，本公开的许多进一步的组合和置换是可能的。此外，在详细说明、权利要求、附件以及附图中使用术语“包括”、“具有”、“拥有”等的程度上，这些术语旨在以类似于术语“包含”的方式是包括性的，因为在权利要求中采用“包含”作为过渡词时，解释“包含性的”。

已经出于说明的目的呈现了不同实施例的描述，但并不旨在是详尽的或限于所公开的实施例。在不脱离所描述的实施例的范围和精神的情况下，许多修改和变化对本领域普通技术人员将是显而易见的。这里使用的术语被选择来最好地解释实施例的原理、实际应用或对在市场中找到的技术的技术改进，或者使得本领域普通技术人员能够理解这里公开的实施例。

Claims (20)

1.一种用于促进量子态泄漏缓解的策略暂停的系统，包括：

处理器，所述处理器执行存储在计算机可读存储器中的计算机可执行组件，所述计算机可执行组件包括：

检测组件，所述检测组件检测与一个或多个量子位相关联的量子态泄漏；

暂停组件，所述暂停组件响应于检测到所述量子态泄漏而在所述一个或多个量子位上执行量子电路之前产生时间暂停，

其中，所述检测组件在所述时间暂停期间在所述一个或多个量子位上执行一个或多个量子态测量，其中，所述一个或多个量子态测量在基态与激发态之间进行二元区分；以及

执行组件，所述执行组件在所述时间暂停期间，响应于表明了所述一个或多个量子位处于所述基态的所述一个或多个量子态测量，发起在所述一个或多个量子位上的所述量子电路的执行。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述暂停组件在所述一个或多个量子位上执行前一个量子电路之后产生所述时间暂停，其中，在所述前一个量子电路的执行过程中出现所述量子态泄漏，并且其中，所述量子态泄漏在所述时间暂停期间衰减。

3.根据权利要求1或2所述的系统，其中，所述一个或多个量子态测量还在具有在不同级的最低级的第一激发态的所述激发态的所述不同级之间进行区分。

4.根据权利要求1或2所述的系统，其中，

所述执行组件在所述时间暂停期间，响应于表明了所述一个或多个量子位处于所述基态、第一激发态或所述基态和所述第一激发态的组合的所述一个或多个量子态测量，发起在所述一个或多个量子位上的所述量子电路的所述执行。

5.根据权利要求1或2所述的系统，其中，暂停组件根据所述检测组件检测到的最大激发态来改变时间暂停的持续时间。

6.根据权利要求1或2所述的系统，其中，所述时间暂停的持续时间大于所述一个或多个量子位的相干时间。

7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述时间暂停的持续时间与所述一个或多个量子位的相干时间具有相同的数量级。

8.一种用于促进量子态泄漏缓解的策略暂停的计算机实现的方法，包括：

通过操作性地耦联到处理器上的装置来检测与一个或多个量子位相关联的量子态泄漏；

在所述一个或多个量子位上执行量子电路之前，由所述装置并且响应于检测到所述量子态泄漏而产生时间暂停；

在所述时间暂停期间，由所述装置对所述一个或多个量子位进行一个或多个量子态测量，其中，所述一个或多个量子态测量在基态与激发态之间进行二元区分；以及

在所述时间暂停期间，响应于表明了所述一个或多个量子位处于所述基态的所述一个或多个量子态测量，由所述装置发起在所述一个或多个量子位上的所述量子电路的执行。

9.根据权利要求8所述的计算机实现的方法，其中，产生所述时间暂停在所述一个或多个量子位上执行前一个量子电路之后发生，其中，所述量子态泄漏在所述前一个量子电路的执行期间发生，并且其中，所述量子态泄漏在所述时间暂停期间衰减。

10.根据权利要求8或9所述的计算机实现的方法，其中，所述一个或多个量子态测量还在具有在不同级的最低级的第一激发态的所述激发态之间进行区分。

11.根据权利要求8或9所述的计算机实现的方法，

其中，所述发起包括在所述时间暂停期间，响应于表明了所述一个或多个量子位是处于所述基态、第一激发态、或者所述基态与所述第一激发态的组合的所述一个或多个量子态测量，发起在所述一个或多个量子位上的所述量子电路的所述执行。

12.根据权利要求8或9所述的计算机实现的方法，进一步包括：

由所述装置基于在所述检测期间检测到的最大激励态来改变所述时间暂停的持续时间。

13.根据权利要求8或9所述的计算机实现的方法，其中，所述时间暂停的持续时间大于所述一个或多个量子位的相干时间。

14.根据权利要求13所述的计算机实现的方法，其中，所述时间暂停的持续时间与所述一个或多个量子位的相干时间具有相同数量级。

15.一种用于促进量子态泄漏缓解的策略暂停的计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机可读存储器，所述计算机可读存储器具有与其体现的程序指令，所述程序指令可由处理器执行以使所述处理器：

由所述处理器检测与一个或多个量子位相关联的量子态泄漏；

由所述处理器并且响应于检测到所述量子态泄漏而在所述一个或多个量子位上执行量子电路之前生成时间暂停；

在所述时间暂停期间，由所述处理器对所述一个或多个量子位进行一个或多个量子态测量，其中，所述一个或多个量子态测量在基态与激发态之间进行二元区分；以及

在所述时间暂停期间，响应于表明了所述一个或多个量子位处于所述基态的所述一个或多个量子态测量，由所述处理器发起在所述一个或多个量子位上的所述量子电路的执行。

16.根据权利要求15所述的计算机程序产品，其中，所述处理器在所述一个或多个量子位上执行前一个量子电路之后产生所述时间暂停，其中，在所述前一个量子电路的执行期间出现所述量子态泄漏，并且其中，在所述时间暂停期间所述量子态泄漏衰减。

17.根据权利要求15或16所述的计算机程序产品，其中，所述一个或多个量子态测量还在具有在不同级的最低级的第一激发态的所述激发态之间进行区分。

18.根据权利要求15或16所述的计算机程序产品，其中，所述程序指令可进一步执行以使所述处理器：

在所述时间暂停期间，由所述处理器，响应于表明了所述一个或多个量子位是处于所述基态、第一激发态、或者所述基态与所述第一激发态的组合的所述一个或多个量子态测量，发起在所述一个或多个量子位上的所述量子电路的所述执行。

19.根据权利要求15或16所述的计算机程序产品，其中，所述程序指令可进一步执行以使所述处理器：

由所述处理器基于所述处理器所检测的最大激发态来改变所述时间暂停的持续时间。

20.根据权利要求15或16所述的计算机程序产品，其中，所述时间暂停的持续时间大于所述一个或多个量子位的相干时间，并且其中，所述时间暂停的持续时间具有与所述一个或多个量子位的相干时间相同的数量级。