[发明专利]基于量子线路的数据大小比较方法、装置及量子计算机

说明书

本发明公开了一种基于量子线路的数据大小比较方法、装置及量子计算机，方法包括：获得待比较的数据、数据类型和目标大小关系；根据数据类型，构建用于比较数据之间的目标大小关系的量子线路；运行量子线路，对量子线路包含的目标量子比特进行测量，比较数据之间是否满足目标大小关系。利用本发明实施例，能够发挥量子计算的并行加速优势，实现不同数据之间大小关系的比较，成为其他更复杂的量子算法的基础，并填补相关技术的空白。

技术领域

本发明属于量子计算技术领域，特别是一种基于量子线路的数据大小比较方法、装置及量子计算机。

背景技术

量子计算机是一类遵循量子力学规律进行高速数学和逻辑运算、存储及处理量子信息的物理装置。当某个装置处理和计算的是量子信息，运行的是量子算法时，它就是量子计算机。量子计算机因其具有相对普通计算机更高效的处理数学问题的能力，例如，能将破解RSA密钥的时间从数百年加速到数小时，故成为一种正在研究中的关键技术。

目前，随着量子计算的不断发展，越来越多的量子算法应运而生。然而，对不同数据之间进行大小关系的比较方面，缺少相应的量子算法，以充分发挥量子计算的并行加速优势，这是一个亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于量子线路的数据大小比较方法、装置及量子计算机，以解决现有技术中的不足，发挥量子计算的并行加速优势，能够实现不同数据之间大小关系的比较，成为其他更复杂的量子算法的基础，并填补相关技术的空白。

本申请的一个实施例提供了一种基于量子线路的数据大小比较方法，方法包括：

获得待比较的数据、数据类型和目标大小关系；

根据所述数据类型，构建用于比较所述数据之间的目标大小关系的量子线路；

运行所述量子线路，对所述量子线路包含的目标量子比特进行测量，比较所述数据之间是否满足所述目标大小关系。

可选的，所述数据包括:第一数据和第二数据；所述目标大小关系包括：非等值关系和等值关系，所述非等值关系包括：大于关系、小于等于关系、大于等于关系或小于关系。

可选的，所述第一数据和所述第二数据的数据类型均为量子态；

所述根据所述数据类型，构建用于比较所述数据之间的目标大小关系的量子线路，包括：

获取用于存储第一量子态的第一存储比特、存储第二量子态的第二存储比特、存储进位信息的进位比特和用于存储比较结果的辅助比特；

根据所述目标大小关系、所述第一量子态和所述第二量子态的每一位，确定对应的用于生成进位信息的第一量子逻辑门、用于根据进位信息生成比较结果的第二量子逻辑门；

将所述第一量子逻辑门添加到所述第一存储比特、所述第二存储比特和所述进位比特上，将所述第二量子逻辑门添加到所述进位比特和所述辅助比特上，得到用于比较所述第一量子态和所述第二量子态的所述目标大小关系对应的量子线路。

可选的，所述第一数据和所述第二数据的数据类型为量子态和经典数据；

所述根据所述数据类型，构建用于比较所述数据之间的目标大小关系的量子线路，包括：

获取用于存储第三量子态的第三存储比特、用于存储进位信息的进位比特和用于存储比较结果的辅助比特；

确定所述经典数据的二进制形式，其中，所述二进制形式的长度与第三存储比特位数保持一致；

根据所述目标大小关系和所述二进制形式的每一位，确定对应的用于生成进位信息的第三量子逻辑门、用于根据进位信息生成比较结果的第四量子逻辑门；