CN117371552A - 用于测量误差缓解的响应矩阵确定方法、装置及介质 - Google Patents

用于测量误差缓解的响应矩阵确定方法、装置及介质 Download PDF

Info

Publication number
CN117371552A
CN117371552A CN202311403730.1A CN202311403730A CN117371552A CN 117371552 A CN117371552 A CN 117371552A CN 202311403730 A CN202311403730 A CN 202311403730A CN 117371552 A CN117371552 A CN 117371552A
Authority
CN
China
Prior art keywords
quantum
target
response matrix
determining
brix
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202311403730.1A
Other languages
English (en)
Inventor
窦猛汉
请求不公布姓名
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Benyuan Quantum Computing Technology Hefei Co ltd
Original Assignee
Benyuan Quantum Computing Technology Hefei Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Benyuan Quantum Computing Technology Hefei Co ltd filed Critical Benyuan Quantum Computing Technology Hefei Co ltd
Priority to CN202311403730.1A priority Critical patent/CN117371552A/zh
Publication of CN117371552A publication Critical patent/CN117371552A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06N—COMPUTING ARRANGEMENTS BASED ON SPECIFIC COMPUTATIONAL MODELS
    • G06N10/00—Quantum computing, i.e. information processing based on quantum-mechanical phenomena
    • G06N10/70—Quantum error correction, detection or prevention, e.g. surface codes or magic state distillation
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F17/00—Digital computing or data processing equipment or methods, specially adapted for specific functions
    • G06F17/10—Complex mathematical operations
    • G06F17/16—Matrix or vector computation, e.g. matrix-matrix or matrix-vector multiplication, matrix factorization
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06N—COMPUTING ARRANGEMENTS BASED ON SPECIFIC COMPUTATIONAL MODELS
    • G06N10/00—Quantum computing, i.e. information processing based on quantum-mechanical phenomena
    • G06N10/40—Physical realisations or architectures of quantum processors or components for manipulating qubits, e.g. qubit coupling or qubit control
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06N—COMPUTING ARRANGEMENTS BASED ON SPECIFIC COMPUTATIONAL MODELS
    • G06N10/00—Quantum computing, i.e. information processing based on quantum-mechanical phenomena
    • G06N10/60—Quantum algorithms, e.g. based on quantum optimisation, quantum Fourier or Hadamard transforms

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Computational Mathematics (AREA)
  • Data Mining & Analysis (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Algebra (AREA)
  • Databases & Information Systems (AREA)
  • Tests Of Electronic Circuits (AREA)

Abstract

本发明公开了一种用于测量误差缓解的响应矩阵确定方法、装置及介质，方法包括：首先确定待测量子线路的目标泡利基，然后在量子芯片上多次运行作用目标泡利基对应的量子逻辑门的待测量子线路，执行测量操作后获得目标泡利基下的待测量子线路的目标值，最后根据目标值和响应矩阵索引的对应关系，分别获得目标泡利基对应的响应矩阵中的元素值，它通过确定用于测量误差缓解的响应矩阵，为后续缓解待测量子线路最终量子态的测量误差提供技术支持，推动量子计算的发展。

Description

用于测量误差缓解的响应矩阵确定方法、装置及介质
技术领域
本发明属于量子计算技术领域，特别是一种用于测量误差缓解的响应矩阵确定方法、装置及介质。
背景技术
针对量子线路的测量操作是量子计算模拟实验中的一个重要误差来源，对于当前主流的基于超导量子芯片架构来执行待测量子线路的测量操作来说尤其如此。虽然基于上述超导量子芯片架构的每个量子比特的测量错误概率通常很小，但在实践中，使用超导量子芯片设备的测量误差往往由于偏向某些特定状态或串扰引起的相关性的影响而变得更加复杂。此外，量子计算模拟实验通常涉及一次测量多个量子比特位，也加剧了针对量子线路的测量错误操作的影响，这些影响共同导致测量错误成为扩大NISQ(NoisyIntermediate-Scale Quantum)计算设备应用规模的阻力。
因此，如何缓解待测量子线路的测量读取误差，推动量子计算的发展是一个亟需解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于测量误差缓解的响应矩阵确定方法、装置及介质，以解决现有技术中的不足，它通过确定用于测量误差缓解的响应矩阵，为后续缓解待测量子线路最终量子态的测量误差提供技术支持，推动量子计算的发展。
本申请的一个实施例提供了一种用于测量误差缓解的响应矩阵确定方法，所述方法包括：
确定待测量子线路的目标泡利基；
在量子芯片上多次运行作用所述目标泡利基对应的量子逻辑门的待测量子线路，执行测量操作后获得所述目标泡利基下的待测量子线路的目标值；
根据所述目标值和响应矩阵索引的对应关系，分别获得所述目标泡利基对应的响应矩阵中的元素值。
可选的，所述确定待测量子线路的目标泡利基之前，还包括：
获得n个量子比特以及作用于所述n个量子比特的待测量子线路；
根据所述待测量子线路的量子比特数n，确定泡利基集合；
根据所述泡利基集合，确定目标泡利基。
可选的，所述量子比特的初态包括利用二进制字符表示的初始量子态σ′，其中，所述二进制字符串σ′根据所述量子比特的数量n确定。
可选的，所述在量子芯片上多次运行作用所述目标泡利基对应的量子逻辑门的待测量子线路，执行测量操作后获得所述目标泡利基下的待测量子线路的目标值之后，还包括：
对获得的所述目标泡利基下的待测量子线路的目标值执行按位异或操作。
可选的，所述根据所述目标值和响应矩阵索引的对应关系，分别获得所述目标泡利基对应的响应矩阵中的元素值，包括：
根据所述目标值和响应矩阵索引的对应关系，并通过预设响应矩阵确定方式，获得所述目标泡利基对应的响应矩阵中的元素值；其中，所述预设响应矩阵确定方式包括：
通过以下算式确定响应矩阵：
其中，为响应矩阵，/>表示量子态为/>时测量得到量子态的概率，/>表示按位异或。
可选的，所述根据所述目标值和响应矩阵索引的对应关系，分别获得所述目标泡利基对应的响应矩阵中的元素值之后，还包括：
利用H量子逻辑门确定响应矩阵的特征值向量；
根据所述特征值向量，确定响应矩阵的逆矩阵。
本申请的又一实施例提供了一种用于测量误差缓解的响应矩阵确定装置，所述装置包括：
确定模块，用于确定待测量子线路的目标泡利基；
执行模块，用于在量子芯片上多次运行作用所述目标泡利基对应的量子逻辑门的待测量子线路，执行测量操作后获得所述目标泡利基下的待测量子线路的目标值；
获得模块，用于根据所述目标值和响应矩阵索引的对应关系，分别获得所述目标泡利基对应的响应矩阵中的元素值。
可选的，所述装置还包括：
待测线路模块，用于获得n个量子比特以及作用于所述n个量子比特的待测量子线路；
泡利基集合模块，用于根据所述待测量子线路的量子比特数n，确定泡利基集合；
目标泡利基模块，用于根据所述泡利基集合，确定目标泡利基。
可选的，所述执行模块之后，所述装置还包括：
按位异或模块，用于对获得的所述目标泡利基下的待测量子线路的目标值执行按位异或操作。
可选的，所述获得模块，包括：
获得单元，用于根据所述目标值和响应矩阵索引的对应关系，并通过预设响应矩阵确定方式，获得所述目标泡利基对应的响应矩阵中的元素值；其中，所述预设响应矩阵确定方式包括：
通过以下算式确定响应矩阵：
其中，为响应矩阵，/>表示量子态为/>时测量得到量子态的概率，/>表示按位异或。
可选的，所述获得模块之后，所述装置还包括：
特征值模块，用于利用H量子逻辑门确定响应矩阵的特征值向量；
逆矩阵模块，用于根据所述特征值向量，确定响应矩阵的逆矩阵。
本申请的一个实施例提供了一种量子芯片，包括上述任一项所述待测量子线路。
本申请的一个实施例提供了一种存储介质，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上述任一项所述的方法。
本申请的一个实施例提供了一种电子装置，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上述任一项所述的方法。
与现有技术相比，本发明首先确定待测量子线路的目标泡利基，然后在量子芯片上多次运行作用目标泡利基对应的量子逻辑门的待测量子线路，执行测量操作后获得目标泡利基下的待测量子线路的目标值，最后根据目标值和响应矩阵索引的对应关系，分别获得目标泡利基对应的响应矩阵中的元素值，它通过确定用于测量误差缓解的响应矩阵，为后续缓解待测量子线路最终量子态的测量误差提供技术支持，推动量子计算的发展。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种用于测量误差缓解的响应矩阵确定方法的系统网络框图；
图2是本发明实施例提供的一种用于测量误差缓解的响应矩阵确定方法的流程示意图；
图3是本发明实施例提供的一种确定响应矩阵的量子线路结构示意图；
图4是本发明实施例提供的一种用于测量误差缓解的响应矩阵确定装置的结构示意图。
具体实施方式
下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
本发明实施例首先提供了一种用于测量误差缓解的响应矩阵确定方法，该方法可以应用于电子设备，如计算机终端，具体如普通电脑、量子计算机等。
下面以运行在计算机终端上为例对其进行详细说明。图1是本发明实施例提供的一种用于测量误差缓解的响应矩阵确定方法的系统网络框图。应用于测量误差缓解的响应矩阵确定方法的系统可以包括网络110、服务器120、无线设备130、客户机140、存储单元150、经典处理系统160、量子处理系统170，还可以包括未示出的附加存储器、经典处理器、量子处理器和其他设备。
网络110是为应用于测量误差缓解的响应矩阵确定方法的系统网络内连接在一起的各种设备和计算机之间提供通信链路的介质，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，连接方式可以采用有线、无线通信链路或光纤电缆等。
服务器120和客户机140是常规的数据处理系统，可包含数据和具有执行常规计算过程的应用程序或软件工具。客户机140可以是个人计算机或网络计算机，故数据也可以是服务器120提供的。无线设备130可以是智能手机、平板、笔记本电脑、智能可穿戴设备等。存储单元150可以包括数据库151，其可以被配置为存储量子比特参数、量子逻辑门参数、量子线路、量子程序等数据。
经典处理系统160(量子处理系统170)可以包括用于处理经典数据(量子数据)的经典处理器161(量子处理器171)和用于存储经典数据(量子数据)的存储器163(存储器172)，经典数据(量子数据)可以是引导文件、操作系统镜像、以及应用程序162(应用程序173)，应用程序162(应用程序173)可以用于实现根据本发明实施例提供的用于测量误差缓解的响应矩阵确定方法编译的量子算法。
经典处理系统160(量子处理系统170)中存储或产生的任何数据或信息也可以被配置成以类似的方式在另一个经典(量子)处理系统中存储或产生，同样其执行的任何应用程序也可以被配置成以类似的方式在另一个经典(量子)处理系统中执行。
需要说明的是，真正的量子计算机是混合结构的，它至少包括图1中的两大部分：经典处理系统160，负责执行经典计算与控制；量子处理系统170，负责运行量子程序进而实现量子计算。
上述经典处理系统160和量子处理系统170可以是集成在一台设备中，也可以是分布在两台不同的设备之中。例如包括经典处理系统160的第一设备运行经典计算机操作系统，其上提供了量子应用程序开发工具和服务，以及还提供了量子应用程序所需的存储和网络服务。用户通过其上的量子应用程序开发工具和服务开发量子应用程序，以及通过其上的网络服务将量子程序发送至包括量子处理系统170的第二设备。第二设备运行量子计算机操作系统，通过量子计算机操作系统对该量子程序的代码进行解析，以及编译成量子计算机测控系统可以识别和执行的指令，量子处理器170根据该指令实现量子程序对应的量子算法。
在基于硅芯片的经典处理系统160中，经典处理器161的单元是CMOS管，这种计算单元不受时间和相干性的限制，即，这种计算单元是不受使用时长限制，随时可用。此外，在硅芯片中，这种计算单元的数量也是充足的，目前一个经典处理器中的计算单元的数量是成千上万的。计算单元数量的充足且CMOS管可选择的计算逻辑是固定的，例如:与逻辑。借助CMOS管运算时，通过大量的CMOS管结合有限的逻辑功能，以实现运算效果。
与经典处理系统160中的这种逻辑单元不同，量子处理系统170中量子处理器171的基本计算单元是量子比特，量子比特的输入受相干性的限制，也受相干时间的限制，即，量子比特是受使用时长限制的，并不是随时可用的。在量子比特的可用使用时长内充分使用量子比特是量子计算的关键性难题。此外，量子计算机中量子比特的数量是量子计算机性能的代表指标之一，每个量子比特通过按需配置的逻辑功能实现计算功能，鉴于量子比特数量受限，而量子计算领域的逻辑功能是多样化的，例如:哈德玛门(Hadamard门，H门)、泡利-X门(X门)、泡利-Y门(Y门)泡利-Z门(Z门)、X门、RY门、RZ门、CNOT门、CR门、iSWAP门、Toffoli门等等。量子计算时，需借助有限的量子比特结合多样的逻辑功能组合实现运算效果。
基于这些不同，逻辑功能作用在量子比特的设计(包括量子比特使用与否的设计以及每个量子比特使用效率的设计)是提升量子计算机的运算性能的关键，且需要进行特殊的设计。而上述针对量子比特的设计是普通计算设备所不需要考虑的、也不需要面对的技术问题。本申请中由于量子计算模拟实验通常涉及一次测量多个量子比特位，加剧针对量子线路的测量错误操作的影响，这些影响导致测量错误成为扩大NISQ计算设备应用规模的阻力。因此，如何缓解待测量子线路的测量读取误差，推动量子计算的发展是一个亟需解决的问题。本申请通过提供一种用于测量误差缓解的响应矩阵确定方法，以解决现有技术中的不足，它通过确定用于测量误差缓解的响应矩阵，为后续缓解待测量子线路最终量子态的测量误差提供技术支持，推动量子计算的发展。
参见图2，图2是本发明实施例提供的一种用于测量误差缓解的响应矩阵确定方法的流程示意图。
本实施例提供一种用于测量误差缓解的响应矩阵确定方法的一实施例，所述用于测量误差缓解的响应矩阵确定方法可以包括：
S201：确定待测量子线路的目标泡利基。
具体的，在确定待测量子线路的目标泡利基之前，还可以包括：获得n个量子比特以及作用于所述n个量子比特的待测量子线路；根据所述待测量子线路的量子比特数n，确定泡利基集合；根据所述泡利基集合，确定目标泡利基。
每个量子比特均可以对应一组完备的泡利基{I、X、Y、Z}，例如对于n个量子比特的待测量子线路则包括4n个泡利基。泡利基集合可以由待测量子线路的量子比特数或单个量子比特的泡利基决定。示例性的，待测量子线路有2个量子比特，单个量子比特的泡利基分别为I、X、Y、Z，则泡利基集合包括16个泡利基，分别为II、IX、IY、IZ、XI、XX、XY、XZ、YI、YX、YY、YZ、ZI、ZX、ZY、ZZ。
其中，根据泡利基集合，确定目标泡利基可以通过等概率随机选定待翻转量子比特，并将翻转后的待测量子线路中的n个量子比特的量子态记为二进制比特串s，例如可以利用表示上述执行的等概率随机翻转；其中，/>为张量算符，i表示量子比特的序号，/>表示i个张乘的酉矩阵，酉矩阵包括利用二进制比特串s中二进制字符0代表的单位矩阵以及二进制字符1代表的Pauli-X门。
在一种可选的实施方式中，还可以根据量子芯片的拓扑结构，确定量子比特之间的远近，基于远近关系从泡利基集合中筛选出目标泡利基。还可以基于量子比特的性能，例如量子比特之间是否会出现噪声，根据噪声缓解的考虑进而确定出特定的泡利基作为目标泡利基。
需要说明的是，所述量子比特的初态包括利用二进制字符表示的初始量子态σ′，其中，所述二进制字符串σ′根据所述量子比特的数量n确定。
S202：在量子芯片上多次运行作用所述目标泡利基对应的量子逻辑门的待测量子线路，执行测量操作后获得所述目标泡利基下的待测量子线路的目标值。
参见图3，图3是本发明实施例提供的一种确定响应矩阵的量子线路结构示意图，图中的量子线路包括4个量子比特，分别为量子比特q3、q2、q1、q0。作用于上述4个量子比特的待测量子线路，图示待测量子线路可以从整体上被定义为一个矩阵U4，图中所作用的目标泡利基XIXI对应的量子逻辑门分别为作用于量子比特q3上的Pauli-X门、作用于量子比特q2上的单位矩阵、作用于量子比特q1上的Pauli-X门、作用于量子比特q0上的单位矩阵，需要说明的是，作用于量子比特上的Pauli-X门其作用是对量子比特的状态进行翻转，即在量子比特上作用Pauli-X门后可以将量子比特的状态由量子态0转变为量子态1或者将量子比特的状态由量子态1转变为量子态0，而作用于量子比特上的单位矩阵对最终目标值的影响可以忽略。
示例性的，可以将针对待测量子线路的测量操作用Kraus算符{Aσ}来描述，其中：
于是，即将量子态ρ测出为σ的概率可以表示为：
在量子芯片上多次运行作用不同目标泡利基对应的量子逻辑门的待测量子线路，执行测量操作后获得目标泡利基下的待测量子线路的目标值s，目标值s对应的目标量子态测量概率满足：
其中，表示实际测量得到量子态为σ的概率，ptrue(σ′)表示初始量子态为σ′的概率。
需要说明的是，所述在量子芯片上多次运行作用所述目标泡利基对应的量子逻辑门的待测量子线路，执行测量操作后获得所述目标泡利基下的待测量子线路的目标值之后，还可以包括：对获得的所述目标泡利基下的待测量子线路的目标值执行按位异或操作。
示例性的，如图3所示，通过多次运行作用目标泡利基对应的量子逻辑门的待测量子线路从而制备不同的量子态，并在进行测量操作之前，对每一个量子比特施加随机的比特翻转，然后再进行测量，并且在结果读取到经典比特中在执行按位异或操作，即进行一次翻转操作，从而使所得测量目标值结果在整个过程中保持不变。
S203：根据所述目标值和响应矩阵索引的对应关系，分别获得所述目标泡利基对应的响应矩阵中的元素值。
具体的，对于n个量子比特的待测量子线路则包括4n个泡利基，相应的，可以确定每一泡利基对应的目标值和响应矩阵索引的对应关系，并通过预设响应矩阵确定方式，获得所述目标泡利基对应的响应矩阵中的元素值；其中，所述预设响应矩阵确定方式可以包括：
通过以下算式确定响应矩阵：
其中，为响应矩阵，/>表示量子态为/>时测量得到量子态的概率，/>表示按位异或。
示例性的，对于随机选定的目标泡利基对应的量子逻辑门的待测量子线路，执行测量操作后获得目标泡利基下的待测量子线路的目标值s，其对应读出结果为σ的测量算符可以表示为：
此处的对目标值s取平均，测量得到σ的概率为：
因此可以得到一个响应矩阵满足/>其中，pobs(σ)表示实际测量得到量子态为σ的概率，ptrue(σ′)表示真实量子态为σ′的概率。
于是响应矩阵就是在随机比特翻转下对s进行平均后的条件概率矩阵，其元素为：
需要说明的是，所述根据所述目标值和响应矩阵索引的对应关系，分别获得所述目标泡利基对应的响应矩阵中的元素值之后，还可以包括：利用H量子逻辑门确定响应矩阵的特征值向量；根据所述特征值向量，确定响应矩阵的逆矩阵。
具体的，由于响应矩阵只包含单位矩阵和Pauli-X的张量积，因此通过H门可以同时实现它们的对角化，因此其特征值向量为：
其中，对应响应矩阵的第一列，因此响应矩阵的逆矩阵可以用特征值倒数向量进行表示，即：
其中，X(s)表示目标值为s时，对应的Pauli算符I/X的张量积，例如对两比特来说，如果s＝01，则因此，只需要找到响应矩阵逆矩阵的第一列元素即可。通过作用响应矩阵的逆矩阵，我们就可以恢复出真实的结果。即通过作用响应矩阵的逆矩阵，就可以恢复出真实的结果/>
可见，本发明首先确定待测量子线路的目标泡利基，然后在量子芯片上多次运行作用目标泡利基对应的量子逻辑门的待测量子线路，执行测量操作后获得目标泡利基下的待测量子线路的目标值，最后根据目标值和响应矩阵索引的对应关系，分别获得目标泡利基对应的响应矩阵中的元素值，它通过确定用于测量误差缓解的响应矩阵，为后续缓解待测量子线路最终量子态的测量误差提供技术支持，推动量子计算的发展。
参见图4，图4是本发明实施例提供的一种用于测量误差缓解的响应矩阵确定装置的结构示意图，与图2所示的流程相对应，所述装置包括：
确定模块401，用于确定待测量子线路的目标泡利基；
执行模块402，用于在量子芯片上多次运行作用所述目标泡利基对应的量子逻辑门的待测量子线路，执行测量操作后获得所述目标泡利基下的待测量子线路的目标值；
获得模块403，用于根据所述目标值和响应矩阵索引的对应关系，分别获得所述目标泡利基对应的响应矩阵中的元素值。
具体的，所述装置还包括：
待测线路模块，用于获得n个量子比特以及作用于所述n个量子比特的待测量子线路；
泡利基集合模块，用于根据所述待测量子线路的量子比特数n，确定泡利基集合；
目标泡利基模块，用于根据所述泡利基集合，确定目标泡利基。
具体的，所述执行模块之后，所述装置还包括：
按位异或模块，用于对获得的所述目标泡利基下的待测量子线路的目标值执行按位异或操作。
具体的，所述获得模块，包括：
获得单元，用于根据所述目标值和响应矩阵索引的对应关系，并通过预设响应矩阵确定方式，获得所述目标泡利基对应的响应矩阵中的元素值；其中，所述预设响应矩阵确定方式包括：
通过以下算式确定响应矩阵：
其中，为响应矩阵，/>表示量子态为/>时测量得到量子态的概率，/>表示按位异或。
具体的，所述获得模块之后，所述装置还包括：
特征值模块，用于利用H量子逻辑门确定响应矩阵的特征值向量；
逆矩阵模块，用于根据所述特征值向量，确定响应矩阵的逆矩阵。
与现有技术相比，本发明首先确定待测量子线路的目标泡利基，然后在量子芯片上多次运行作用目标泡利基对应的量子逻辑门的待测量子线路，执行测量操作后获得目标泡利基下的待测量子线路的目标值，最后根据目标值和响应矩阵索引的对应关系，分别获得目标泡利基对应的响应矩阵中的元素值，它通过确定用于测量误差缓解的响应矩阵，为后续缓解待测量子线路最终量子态的测量误差提供技术支持，推动量子计算的发展。
本发明实施例还提供了一种存储介质，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上述任一项方法实施例中的步骤。
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：
S201：确定待测量子线路的目标泡利基；
S202：在量子芯片上多次运行作用所述目标泡利基对应的量子逻辑门的待测量子线路，执行测量操作后获得所述目标泡利基下的待测量子线路的目标值；
S203：根据所述目标值和响应矩阵索引的对应关系，分别获得所述目标泡利基对应的响应矩阵中的元素值。
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。
本发明实施例还提供了一种电子装置，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上述任一项方法实施例中的步骤。
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：
S201：确定待测量子线路的目标泡利基；
S202：在量子芯片上多次运行作用所述目标泡利基对应的量子逻辑门的待测量子线路，执行测量操作后获得所述目标泡利基下的待测量子线路的目标值；
S203：根据所述目标值和响应矩阵索引的对应关系，分别获得所述目标泡利基对应的响应矩阵中的元素值。
本发明实施例还可以提供一种量子芯片，包括根据上述任一方法实施例实现用于测量误差缓解的响应矩阵的确定。
本发明实施例还可以提供一种量子计算机操作系统，所述量子计算机操作系统根据本发明实施例中提供的上述任一方法实施例实现用于测量误差缓解的响应矩阵确定。
本申请的实施例还可以提供了一种量子计算机，所述量子计算机包括所述的量子计算机操作系统。
以上依据图式所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于测量误差缓解的响应矩阵确定方法，其特征在于，所述方法包括：
确定待测量子线路的目标泡利基；
在量子芯片上多次运行作用所述目标泡利基对应的量子逻辑门的待测量子线路，执行测量操作后获得所述目标泡利基下的待测量子线路的目标值；
根据所述目标值和响应矩阵索引的对应关系，分别获得所述目标泡利基对应的响应矩阵中的元素值。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定待测量子线路的目标泡利基之前，还包括：
获得n个量子比特以及作用于所述n个量子比特的待测量子线路；
根据所述待测量子线路的量子比特数n，确定泡利基集合；
根据所述泡利基集合，确定目标泡利基。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述量子比特的初态包括利用二进制字符表示的初始量子态σ′，其中，所述二进制字符串σ′根据所述量子比特的数量n确定。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述在量子芯片上多次运行作用所述目标泡利基对应的量子逻辑门的待测量子线路，执行测量操作后获得所述目标泡利基下的待测量子线路的目标值之后，还包括：
对获得的所述目标泡利基下的待测量子线路的目标值执行按位异或操作。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标值和响应矩阵索引的对应关系，分别获得所述目标泡利基对应的响应矩阵中的元素值，包括：
根据所述目标值和响应矩阵索引的对应关系，并通过预设响应矩阵确定方式，获得所述目标泡利基对应的响应矩阵中的元素值；其中，所述预设响应矩阵确定方式包括：
通过以下算式确定响应矩阵：
其中，为响应矩阵，/>表示量子态为/>时测量得到量子态/>的概率，/>表示按位异或。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标值和响应矩阵索引的对应关系，分别获得所述目标泡利基对应的响应矩阵中的元素值之后，还包括：
利用H量子逻辑门确定响应矩阵的特征值向量；
根据所述特征值向量，确定响应矩阵的逆矩阵。
7.一种用于测量误差缓解的响应矩阵确定装置，其特征在于，所述装置包括：
确定模块，用于确定待测量子线路的目标泡利基；
执行模块，用于在量子芯片上多次运行作用所述目标泡利基对应的量子逻辑门的待测量子线路，执行测量操作后获得所述目标泡利基下的待测量子线路的目标值；
获得模块，用于根据所述目标值和响应矩阵索引的对应关系，分别获得所述目标泡利基对应的响应矩阵中的元素值。
8.一种量子芯片，其特征在于，包括根据权利要求1至6中任一项所述待测量子线路。
9.一种存储介质，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所述权利要求1至6任一项所述的方法。
10.一种电子装置，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所述权利要求1至6任一项所述的方法。
CN202311403730.1A 2023-10-26 2023-10-26 用于测量误差缓解的响应矩阵确定方法、装置及介质 Pending CN117371552A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311403730.1A CN117371552A (zh) 2023-10-26 2023-10-26 用于测量误差缓解的响应矩阵确定方法、装置及介质

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311403730.1A CN117371552A (zh) 2023-10-26 2023-10-26 用于测量误差缓解的响应矩阵确定方法、装置及介质

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN117371552A true CN117371552A (zh) 2024-01-09

Family

ID=89397970

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202311403730.1A Pending CN117371552A (zh) 2023-10-26 2023-10-26 用于测量误差缓解的响应矩阵确定方法、装置及介质

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN117371552A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Salamat et al. F5-hd: Fast flexible fpga-based framework for refreshing hyperdimensional computing
US20200097387A1 (en) Code dependency influenced bug localization
Miao et al. Lasagne: A multi-layer graph convolutional network framework via node-aware deep architecture
CN116109121B (zh) 基于大数据分析的用户需求挖掘方法及系统
CN111600874B (zh) 用户账号检测方法、装置、电子设备、介质
CN114764549B (zh) 基于矩阵乘积态的量子线路模拟计算方法、装置
US20230297598A1 (en) Latent Intent Clustering in High Latent Spaces
US20230153627A1 (en) Training a convolutional neural network
CN114997407A (zh) 量子测量设备的噪声消除方法及装置、电子设备和介质
JP2022079947A (ja) プルーニング管理装置、プルーニング管理システム及びプルーニング管理方法
CN114764620B (zh) 一种量子卷积操作器
US20210150335A1 (en) Predictive model performance evaluation
CN114662646A (zh) 实现神经网络的方法和装置
CN117610669A (zh) 一种量子误差的缓解方法及装置
CN117436538A (zh) 基于量子过程层析的量子通道确定方法及相关装置
CN112052957A (zh) 深度学习模型的可解释性参数获取方法及装置
EP4004769A1 (en) Machine learning system to predict causal treatment effects of actions performed on websites or applications
US20190260572A1 (en) Efficient computation of bivariate statistical moments for side channel vulnerability evaluation
US20230206037A1 (en) Methods and arrangements for limit analysis and optimization
CN117371552A (zh) 用于测量误差缓解的响应矩阵确定方法、装置及介质
CN116911391A (zh) 一种量子态的制备方法及装置
CN115049852B (zh) 一种轴承故障诊断方法、装置、存储介质及电子设备
CN116401602A (zh) 事件检测方法、装置、设备及计算机可读介质
CN110825311B (zh) 用于存储数据的方法和装置
CN116579437B (zh) 一种量子线路训练方法、装置、存储介质及电子装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination