[发明专利]一种量子虚拟机

说明书

本申请公开了一种量子虚拟机，该量子虚拟机由控制模块和多个量子处理模块构成，可以通过控制模块接收待处理量子程序，并控制一个或多个量子处理模块来运行待处理量子程序，由于所述量子虚拟机无需同时进行其他的运算任务，并且可以根据待处理量子程序分配一个或多个量子处理模块来运行该待处理量子程序，实现了高效运行量子程序的目的。

技术领域

本申请涉及量子计算技术领域，更具体地说，涉及一种量子虚拟机。

背景技术

量子计算机(quantum computer)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。量子计算机的概念源于对可逆计算机的研究。研究可逆计算机的目的是为了解决计算机中的能耗问题。

量子计算机运行的程序我们称之为量子程序，目前，针对量子程序的设计和验证过程仍然在传统的计算机的中央处理器(CPU，Central Processing Unit)或图形处理器(Graphics Processing Unit，GPU)内来完成，由于这些处理器的运行架构与量子计算机的运行方式存在一定的差异，使得在这些处理器中难以高效地运行量子程序，因此，需要一种针对量子程序的量子虚拟机。

发明内容

为解决上述技术问题，本申请提供了一种量子虚拟机，以实现高效运行量子程序的目的。

为实现上述技术目的，本申请实施例提供了如下技术方案：

一种量子虚拟机，用于运行量子程序，所述量子虚拟机包括：控制模块和与所述控制模块连接的多个量子处理模块；其中，

所述量子处理模块包括第一上限参数，所述第一上限参数为所述量子处理模块运行量子程序的量子比特的上限；

所述控制模块用于接收待处理量子程序，控制至少一个所述量子处理模块运行所述待处理量子程序，并接收所述待处理量子程序的运行结果。

可选的，多个所述量子处理模块之间彼此连接。

可选的，所述量子处理模块包括控制单元和运算单元；

其中，所述运算单元包括一个存储单元和多个运算节点，所述存储单元包括第二上限参数，所述第二上限参数为所述运算单元运行量子程序的量子比特的上限；所述运算单元的所有运算节点的第二上限参数之和等于所述第一上限参数；

所述控制单元用于接收所述控制模块分发的量子任务，并控制多个所述运算节点运行所述控制模块分发的量子任务，并将所述控制模块分发的量子任务的运行结果存储在所述存储单元中。

可选的，所述控制模块具体用于，接收待处理量子程序，将所述待处理量子程序作为一个量子任务分配给一个所述量子处理模块运行，并接收所述量子处理模块运行所述量子任务的运行结果；

或

接收所述待处理量子程序，将所述待处理量子程序分解为多个量子任务分发给多个所述量子处理模块运行，接收并汇总多个所述量子处理模块运行分发的量子任务的运行结果。

可选的，所述控制模块接收所述待处理量子程序，将所述待处理量子程序分解为多个量子任务分发给多个所述量子处理模块运行，接收并汇总多个所述量子处理模块运行分发的量子任务的运行结果具体用于，

接收所述待处理量子程序；

根据所述待处理量子程序的大小和所述第二上限参数，将所述待处理量子程序分解为多个量子任务，并将分解获得的多个量子任务分发给多个所述量子处理模块并行运行，每个所述量子任务的量子比特小于或等于所述第二上限参数；

接收并汇总多个所述量子处理模块运行分发的量子任务的运行结果。