[发明专利]一种基于测量轨迹的阈值直线确定方法、装置

说明书

本发明属于量子测控领域，具体公开了一种基于测量轨迹的阈值直线确定方法、装置，包括：获得量子比特处于确定量子态时的量子比特读取信号的测量数据，对所述测量数据进行复数变换处理获得量子比特处于确定量子态时的量子比特读取信号对应的原始数据；根据所述原始数据获得量子比特读取信号对应的测量轨迹；根据所述测量轨迹获得第一类坐标点数据、第一统计中心坐标点、第二类坐标点数据、第二统计中心坐标点；根据所述第一类坐标点数据和所述第一统计中心坐标点、第二类坐标点数据和所述第二统计中心坐标点确定阈值直线。本发明能够提高数据的预处理精度以及获得的阈值直线精度，有助于提高量子计算系统的可靠性和稳定性。

技术领域

本发明属于量子测控领域，特别是一种基于测量轨迹的阈值直线确定方法、装置。

背景技术

量子比特信息是指量子比特所具有的量子态，基本的量子态是|0态和|1态，量子比特被操作之后，量子比特的量子态发生改变，在量子芯片上，则体现为量子芯片被执行后，量子比特所具备的量子态发生变化即量子芯片的执行结果，该执行结果由量子比特读取信号携带并传出的。

通过量子比特读取信号解析量子态是实现量子计算反馈控制的重要步骤之一，在具体实施的时候，通常先获得量子态处于两个已知的确定可以相互区分的量子态时量子比特读取信号，然后对量子比特读取信号进行数字正交变换获取其在IQ坐标系的投影坐标点，然后对每个量子态对应的所有投影坐标点进行散点统计，获得每个量子态对应的所有投影坐标点空间分布的中心点坐标，分别记为第一坐标点和第二坐标点，然后利用第一坐标点和第二坐标点的连线的中垂线作为阈值直线，然后将阈值直线作为判别未知量子态的依据，阈值直线的准确度和精度直接决定量子态判别的准确度和精确度，而量子态准确判别是实现高精度量子计算反馈控制的依据，高精度的量子计算反馈控制可以保证量子计算系统运行性能的可靠性和稳定性。

该过程中，存在着以下缺陷和不足：

把一次测量得到的量子比特读取信号作为整体进行数字正交变换得到一个投影坐标点，降低了数据的预处理精度，然后对所有坐标点进行散点统计得到中心点坐标，进而降低了得到的第一坐标点和第二坐标点的准确度和精度。然后直接利用第一坐标点和第二坐标点连线的中垂线作为阈值直线，降低了得到的阈值直线的准确度和精度，进而影响量子态判别的准确度和精确度，进而不能保证量子计算系统的可靠性和稳定性。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于测量轨迹的阈值直线确定方法、装置，以解决现有技术中的不足，它能够提高数据的预处理精度以及获得的阈值直线精度，有助于提高量子计算系统的可靠性和稳定性。

为实现本发明目的，本发明的一个方面提供了一种基于测量轨迹的阈值直线确定方法，该方法包括以下步骤：

获得量子比特处于确定量子态时的量子比特读取信号的测量数据，其中：所述确定量子态包括可相互区分的第一量子态和第二量子态；对所述测量数据进行复数变换处理获得量子比特处于确定量子态时的量子比特读取信号对应的原始数据；根据所述原始数据获得量子比特处于确定量子态时的量子比特读取信号对应的测量轨迹；根据所述测量轨迹获得量子比特处于所述第一量子态时的每次测量得到的量子比特读取信号对应的第一类坐标点数据以及各所述第一类坐标点的第一统计中心坐标点、量子比特处于所述第二量子态时每次测量得到的量子比特读取信号对应的第二类坐标点数据以及各所述第二类坐标点的第二统计中心坐标点；根据所述第一类坐标点数据和所述第一统计中心坐标点、第二类坐标点数据和所述第二统计中心坐标点确定阈值直线。

如上所述的基于测量轨迹的阈值直线确定方法，其中，优选的是，所述测量数据包含M*N个采样数据，其中M为重复采样次数，N为每次采样点数；所述测量数据包括量子比特处于所述第一量子态时的量子比特读取信号的第一测量数据S0和量子比特处于所述第二量子态时的量子比特读取信号的第二测量数据S1；所述对所述测量数据进行复数变换处理获得量子比特处于确定量子态时的量子比特读取信号对应的原始数据，具体包括：