[发明专利]数值量子实验

说明书

用于数值量子实验的方法、系统和装置。一方面，一种方法包括：识别(i)作为量子计算候选的计算问题，和(ii)用于解决候选计算问题的一个或多个数值算法；向数值量子实验系统提供识别(i)候选计算问题和(ii)一个或多个数值算法的输入任务数据，其中数值量子实验系统包括多个通用数值工作器，多个通用数值工作器中的通用数值工作器被配置为使用一个或多个数值算法来解决候选计算问题；从数值量子实验系统接收表示一个或多个数值算法解决候选计算问题的结果的数据；以及确定接收到的数据是否指示应用于候选计算问题的量子计算比应用于候选计算问题的传统计算在获得解决方案方面具有更大的效率。

背景技术

本说明书涉及量子计算。

量子计算机器(Quantum computing machinery)有潜力比任何使用目前已知最佳算法的传统计算机更快地解决某些计算问题。此外，量子计算机器有望有效解决一些在传统计算机上太难或实际上不可行的计算问题。

发明内容

本说明书描述了用于确定量子计算机器是否可以用于更有效地解决被认为对传统计算机来说太难或实际上不可行的计算问题的技术。

一般而言，本说明书中描述的主题的一个创新方面可以在方法中被实施，其包括：识别(i)作为量子计算候选的计算问题，和(ii)用于解决候选计算问题的一个或多个数值算法；向数值量子实验系统提供识别(i)候选计算问题和(ii)一个或多个数值算法的输入任务数据，其中该数值量子实验系统包括多个通用数值工作器(universal numericsworker)，该多个通用数值工作器中的通用数值工作器被配置为：使用该一个或多个数值算法来解决候选计算问题；从数值量子实验系统接收表示一个或多个数值算法解决候选计算问题的结果的数据；以及确定接收到的数据是否指示应用于候选计算问题的量子计算比应用于候选计算问题的传统计算在获得解决方案方面具有更大的效率。

该方面的其他实施方式包括相应计算机系统、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，每个被配置为执行这些方法的动作。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，这些软件、固件、硬件或其组合在操作中导致系统执行这些动作。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。

前述和其他实施方式中的每一个都可以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，多个通用数值工作器包括相同的二进制，该二进制包括编译形式的预定的数值算法集合。

在一些实施方式中，通用数值工作器被配置为从数值量子实验系统任务管理器(taskmaster)接收动态指令，以通过作为由数值量子实验系统客户端经由任务管理器提供的输入任务的一部分而接收的配置来执行预定的数值算法集合中的特定算法。

在一些实施方式中，通用数值工作器包括保护通用数值工作器免受特定于任何特定数值算法的知识的影响的数值接口。

在一些实施方式中，二进制包括被配置为应用机器学习算法来基于完成的输入任务确定当前输入任务的学习的参数的实验设计逻辑层。

在一些实施方式中，通用数值工作器包括来自先前输入任务的构造的数值数据对象的相应缓存，并且其中该方法还包括，响应于接收到新的输入任务：由通用数值工作器确定缓存是否包括新的输入任务所需的数据；并且响应于确定缓存包括新的输入任务所需的数据，检索并使用新的输入任务所需的数据。

在一些实施方式中，该方法还包括，响应于确定应用于候选计算问题的量子计算比应用于候选计算问题的传统计算在获得解决方案方面具有更大的效率，执行量子计算以解决候选计算问题。

在一些实施方式中，确定应用于候选计算问题的量子计算比应用于候选计算问题的传统计算在获得解决方案方面具有更大的效率包括确定当使用量子计算解决候选计算问题时候选计算问题经历量子加速。