[发明专利]一种用于量子态转化的量子逻辑门获取方法及装置

权利要求书

1.一种用于量子态转化的目标量子逻辑门的获取方法，所述量子态由不少于两个量子比特的量子态表征，其特征在于：包括:

获取若干量子逻辑门，记为第一量子逻辑门集合，其中：所述量子逻辑门的操作位数与所述量子态的位数相同；

获取所述第一量子逻辑门集合中每个所述量子逻辑门施加在量子芯片上时各所述量子逻辑门对应的保真度，记为第一保真度集合，其中：所述量子芯片上的所有量子比特划分为由若干量子比特构成的第一区域和其余量子比特构成的第二区域，所述第一量子逻辑门集合中的所述量子逻辑门作用在所述量子芯片上，使得所述量子芯片中所述第一区域的量子比特处于第一量子态，所述第二区域的量子比特处于第二量子态，每个所述量子逻辑门对应的保真度由所述第一量子态与目标量子态确定，所述目标量子态为所述第一区域中所有量子比特的全部本征态其中之一；

根据所述第一保真度集合确定所述目标量子逻辑门。

2.如权利要求1所述的用于量子态转化的目标量子逻辑门的获取方法，其特征在于：所述获取若干量子逻辑门，记为第一量子逻辑门集合，包括：

初始化若干组结构参数，记为第一构建集合，其中：所述结构参数由向量表示；

根据所述第一构建集合中的每个所述结构参数构建量子逻辑门，获取所述第一量子逻辑门集合。

3.如权利要求1所述的用于量子态转化的目标量子逻辑门的获取方法，其特征在于：所述根据所述第一保真度集合确定所述目标量子逻辑门，包括：

确定所述第一保真度集合中最大保真度对应的量子逻辑门为所述目标量子逻辑门。

4.如权利要求2所述的用于量子态转化的目标量子逻辑门的获取方法，其特征在于：所述根据所述保真度确定所述目标量子逻辑门，包括：

根据所述第一保真度集合中的保真度大小判断所述第一量子逻辑门集合是否需要进化；

若所述第一量子逻辑门集合需要进化，则对所述第一量子逻辑门集合中的所述量子逻辑门进行改进，并获取改进后的所述第一量子逻辑门集合中每个所述量子逻辑门施加在量子芯片上时各所述量子逻辑门对应的保真度，记为第一保真度集合，直至得到无需进化的所述第一量子逻辑门集合；

确定所述第一保真度集合中最大保真度对应的量子逻辑门为所述目标量子逻辑门。

5.如权利要求4所述的用于量子态转化的目标量子逻辑门的获取方法，其特征在于：所述根据所述第一保真度集合中的保真度大小判断所述第一量子逻辑门集合是否需要进化，包括：

根据所述第一保真度集合中的最大保真度是否小于预设保真度；

若是，则确定所述第一量子逻辑门集合需要进化；

若否，则确定所述第一量子逻辑门集合无需进化。

6.如权利要求4所述的用于量子态转化的目标量子逻辑门的获取方法，其特征在于：所述对所述第一量子逻辑门集合中的所述量子逻辑门进行改进，并获取改进后的所述第一量子逻辑门集合中每个所述量子逻辑门施加在量子芯片上时各所述量子逻辑门对应的保真度，记为第一保真度集合，直至得到无需进化的所述第一量子逻辑门集合，包括：

初始化算法参数，所述算法参数至少包括终止标准或演化次数阈值；

根据所述算法参数对所述第一量子逻辑门集合中的所述量子逻辑门执行进化循环；

当所述进化循环的次数达到所述演化次数阈值，或当所述进化循环得到的目标值达到所述终止标准时，获取所述进化循环终止时得到的所述第一量子逻辑门集合。

7.如权利要求4所述的用于量子态转化的目标量子逻辑门的获取方法，其特征在于：所述对所述第一量子逻辑门集合中的所述量子逻辑门进行改进，包括：

初始化调节因子，其中：所述调节因子至少包括一种运算方式和调节量；

将所述第一构建集合中的每个所述结构参数根据所述运算方式和所述调节量进行调节，获得改进后的结构参数，记为第二构建集合；

根据所述第一构建集合以及所述第二构建集合中的每个所述结构 参数分别构建量子逻辑门，记为第一量子逻辑门集合。