[发明专利]量子资源估计方法、装置和电子设备

权利要求书

1.一种量子资源估计方法，其特征在于，包括：

根据第一矩阵和第二矩阵，获得目标量子门的多个第一函数值，其中，所述第一矩阵和所述第二矩阵的行数相同，且列数相同；

根据所述多个第一函数值中目标值的个数，计算所述目标量子门的第二函数值，所述第二函数值与目标量子门作用的量子比特个数相关联；

根据所述第二函数值，确定所述目标量子门所需要的资源量子门数量。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据第一矩阵和第二矩阵，计算目标量子门的多个第一函数值，包括：

根据如下函数，获得目标量子门的多个第一函数值：

其中，U为所述目标量子门对应的矩阵；

u＝(a₁,a₂,a₃,a₄,...,a_2n-1,a_2n)；

g＝(b₁,b₂,b₃,b₄,...,b_2n-1,b_2n)；

a₁,a₂,...,a_2n,b₁,b₂,...,b_2n的取值为0或1；

i为虚数；

n为所述目标量子门作用的量子比特的个数；

为U的共轭转置矩阵；

为所述第一矩阵，为所述第二矩阵。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述多个第一函数值中目标值的个数，计算所述目标量子门的第二函数值，包括：

根据所述多个第一函数值中目标值的个数，采用如下函数计算所述目标量子门的所述第二函数值：

v(U)＝2n-log₂ s(U)；

其中，s(U)为所述目标量子门的所述多个第一函数值中目标值的个数。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述目标值为1和-1。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述第二函数值，确定所述目标量子门所需要的资源量子门数量，包括：

若所述目标量子门的第二函数值为0，则确定所述目标量子门所需要的资源量子门数量为0。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述第二函数值，确定所述目标量子门所需要的资源量子门数量，包括：

若所述目标量子门的第二函数值不为0，则根据所述第一矩阵和所述第二矩阵，计算所述资源量子门的多个第一函数值；

根据所述资源量子门的多个第一函数值中目标值的个数，计算所述资源量子门的第二函数值；

获取所述目标量子门的第二函数值与所述资源量子门的第二函数值之间的比值；

将不小于所述比值的最小整数值，确定为合成所述目标量子门所需所述资源量子门的数量的下界。

7.根据权利要求5所述的量子资源估计方法，其特征在于，若所述目标量子门的克里福德零化度为0，则确定所述目标量子门所需要的资源量子门数量为0之后，还包括：

通过克里福德酉门对所述目标量子门进行合成。

8.一种量子资源估计装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于根据第一矩阵和第二矩阵，获得目标量子门的多个第一函数值，其中，所述第一矩阵和所述第二矩阵的行数相同，且列数相同；

计算模块，用于根据所述多个第一函数值中目标值的个数，计算所述目标量子门的第二函数值，所述第二函数值与目标量子门作用的量子比特个数相关联；

确定模块，用于根据所述第二函数值，确定所述目标量子门所需要的资源量子门数量。