[发明专利]自动量子比特校准

说明书

用于自动量子比特校准的方法和装置。在一个方面，一种方法包括获得多个量子比特参数和描述多个量子比特参数对一个或多个其他量子比特参数的依赖性的数据；识别量子比特参数；选择包括所识别的量子比特参数和一个或多个依赖的量子比特参数的量子比特参数集；根据描述依赖性的数据顺序地处理该量子比特参数集中的一个或多个参数，包括，对于该量子比特参数集中的参数：对参数执行校准测试；以及当校准测试未通过时，对参数执行第一校准实验或诊断校准算法。

技术领域

本说明书涉及量子计算。

背景技术

大规模量子计算机有潜力为某些类别的难题提供快速解决方案。为了实现大规模量子计算，必须克服量子体系结构设计和实施中的若干挑战，以控制、编程和维护量子硬件。

发明内容

本说明书涉及执行量子比特参数的校准。具体地，本说明书描述了用于自动维护和校准在量子计算中涉及的一个或多个量子比特的系统的量子比特参数的方法和装置。

通常，本说明书中描述的主题的一个创新方面可以在一种方法中实施，该方法包括以下动作：获得多个量子比特参数和描述多个量子比特参数对一个或多个其他量子比特参数的依赖性的数据；识别量子比特参数；选择包括所识别的量子比特参数和一个或多个依赖的量子比特参数的量子比特参数集；根据描述依赖性的数据顺序地处理该量子比特参数集中的一个或多个参数，包括，对于该量子比特参数集中的参数：执行校准测试；以及当校准测试未通过时，对参数执行第一校准实验或诊断校准算法。

该方面的其他实施方式包括对应的计算机系统、装置和记录在一个或多个计算机存储设备上的计算机程序，各自被配置为执行该方法的动作。一个或多个计算机的系统可以被配置为通过在系统上安装软件、固件、硬件或其组合来执行特定的操作或动作，该软件、固件、硬件或其组合在操作中使得系统执行这些动作。一个或多个计算机程序可以被配置为通过包括指令来执行特定的操作或动作，该指令在被数据处理装置执行时，使得该装置执行这些动作。

前述和其它实施方式可各自可选地单独或组合地包括一个或多个以下特征。在一些实施方式中，对参数执行第一校准实验或诊断校准算法包括：当校准测试未通过时，对参数执行第一校准实验；以及当第一校准实验由于不可归因于参数的误差而未通过时，对参数执行诊断校准算法。

在一些实施方式中，该方法进一步包括：当第一校准实验由于可归因于参数的误差而未通过时，对参数执行第二校准实验；当第二校准实验未通过时，顺序地中止对量子比特参数集中的一个或多个参数的处理；以及当参数通过校准测试或第一校准实验中的任何一个时，将该参数标记为规范内的参数。

在一些实施方式中，多个量子比特参数和描述多个量子比特参数对一个或多个其他量子比特参数的依赖性的数据由有向图(directed graph)表示，该有向图包括对于每个量子比特参数的节点和对于每个依赖性的有向边；识别量子比特参数包括识别与根节点相对应的量子比特参数；选择包括所识别的量子比特参数和一个或多个依赖的量子比特参数的量子比特参数集包括，选择包括与根节点相对应的量子比特参数和每个后代节点的量子比特参数的量子比特参数集，其中该量子比特参数集根据节点祖先排序来排序；并且根据描述依赖性的数据顺序地处理量子比特参数集中的一个或多个参数包括，根据节点祖先排序顺序地处理量子比特参数集中的一个或多个参数。

在一些实施方式中，对参数执行诊断校准算法包括：迭代地对量子比特参数和与该量子比特参数的节点的祖先节点相对应的量子比特参数执行第一校准实验和第二校准实验中的一个或多个，直到确定该量子比特参数和与该量子比特参数的节点的祖先节点相对应的量子比特参数在规范内或者该过程中止，对于每次迭代，该迭代执行包括：对量子比特参数执行第一校准实验；响应于确定量子比特参数通过第一校准实验，将该参数标记为规范内的参数；以及响应于确定量子比特参数由于不可归因于参数的误差而未通过第一校准实验，选择祖先参数作为量子比特参数。