[发明专利]一种量子线路的构建方法及装置

权利要求书

1.一种量子线路的构建方法，其特征在于，包括：

获得n个量子比特和一个N*N的矩阵；其中，n为正整数且N＝2ⁿ；

构建用于将量子态|j〉变换为量子态|k线性组合的功能模块，其中，所述功能模块实现量子态|j变换为所述功能模块的矩阵形式所述k表示矩阵的行，j表示矩阵的列，所述a、b表示j、k的移位；

利用量子逻辑门，构建所述功能模块对应的量子线路。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述构建用于将量子态|j变换为量子态|k线性组合的功能模块，包括：

将所述量子态|j转换为二进制表示；

构建所述功能模块的若干个功能子模块；其中，所述功能子模块的数量由量子比特数决定，第m个功能子模块作用后的j的m位对应的量子比特演化结果如下，1≤m≤n：

构建一个交换操作模块，根据各功能子模块和所述交换操作模块，获得一个实现量子态|k线性组合功能模块。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述构建所述功能模块的若干个功能子模块之前，还包括：

定义量子逻辑门和量子逻辑门其中，

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述构建所述功能模块的若干个功能子模块，包括：

构建若干个包含Hadamard门、门、门和Pauli-X门的子量子线路。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述利用量子逻辑门，构建所述功能模块对应的量子线路，包括：

根据各所述子量子线路和所述交换操作模块分别操作的量子比特，将各所述子量子线路和交换操作模块，依序插设到量子线路中，其中，所述交换操作模块包括：SWAP门。

6.一种根据权利要求1-5任一项方法构建的量子线路。

7.一种量子线路的构建装置，其特征在于，包括：

获得模块，用于获得n个量子比特和一个N*N的矩阵；其中，n为正整数且N＝2ⁿ；

第一构建模块，用于构建用于将量子态|j〉变换为量子态|k线性组合的功能模块，其中，所述功能模块实现量子态|j变换为所述功能模块的矩阵形式所述k表示矩阵的行，j表示矩阵的列，所述a、b表示j、k的移位；

第二构建模块，用于利用量子逻辑门，构建所述功能模块对应的量子线路。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第一构建模块，包括：

转换模块，用于将所述量子态|j转换为二进制表示；

第三构建模块，用于构建所述功能模块的若干个功能子模块；其中，所述功能子模块的数量由量子比特数决定，第m个功能子模块作用后的j的m位对应的量子比特演化结果如下，1≤m≤n：

第四构建模块，用于构建一个交换操作模块，根据各功能子模块和所述交换操作模块，获得一个实现量子态|k线性组合功能模块。

9.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行权利要求1至5任一项中所述的方法。

10.一种电子装置，包括存储器和处理器，其特征在于，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行权利要求1至5任一项中所述的方法。