[发明专利]一种量子搜索方法、系统、电子装置及存储介质

权利要求书

1.一种量子搜索方法，其特征在于，包括：

在接收需要搜索的问题后，初始化用于量子计算的计算机系统，得到计算机系统的初始状态；

对计算机系统的初始状态进行转换，得到计算机系统的均衡叠加态；

使用G算子迭代并更新计算机系统的均衡叠加态，得到计算机系统的系统状态,其中包括：

将计算机系统的初始状态经过Hadamard变换，得到计算机系统的第一均衡叠加态，

将计算机系统归一化的目标状态及归一化的非目标状态作为二维空间中的状态向量，并在计算机系统的第一均衡叠加态的基础上，重新构造计算机系统的系统状态，得到适用于G算子的计算机系统的系统状态；

对计算机系统的系统状态直接进行测量，得到测量结果；

使用经典Oracle函数对所述测量结果进行验证，在验证所述测量结果为问题正确解的目标状态后，输出所述测量结果。

2.根据权利要求1所述的量子搜索方法，其特征在于，

所述使用G算子迭代并更新计算机系统的均衡叠加态，得到计算机系统的系统状态包括：

使用Oracle算子查找计算机系统的第一均衡叠加态中是否存在问题解的状态，若存在所述问题解的状态，则标记所述问题解的状态；

对经过Oracle算子查找之后的计算机系统的系统状态进行条件相移操作，以更新计算机系统的均衡叠加态；

使用G算子对更新后的计算机系统的均衡叠加态进行次迭代并在每次迭代后更新计算机系统的系统状态，其中，O是算子通过改变目标状态的相位目标状态的酉算子，N是所有状态的总数。

3.根据权利要求1所述的量子搜索方法，其特征在于，

所述使用经典Oracle函数对所述测量结果进行验证，在验证所述测量结果为问题正确解的目标状态后，输出所述测量结果包括：

使用经典Oracle函数对所述测量结果进行验证；

若所述测量结果经过经典Oracle函数验证后与问题正确解的目标状态一致，则输出所述测量结果作为问题正确解；

若所述测量结果经过经典Oracle函数验证后与问题正确解的目标状态不一致，则重新初始化用于量子计算的计算机系统，得到计算机系统的初始状态，并重复后续步骤，直至所述测量结果与问题正确解的目标状态一致，输出所述测量结果。

4.一种量子搜索系统，其特征在于，包括：

量子态制备模块，用于初始化用于量子计算的计算机系统，得到计算机系统的初始状态；

量子态变换模块，用于对所述量子态制备模块得到的计算机系统的初始状态进行转换，得到计算机系统的均衡叠加态,其中包括：

将计算机系统的初始状态经过Hadamard变换，得到计算机系统的第一均衡叠加态，

将计算机系统归一化的目标状态及归一化的非目标状态作为二维空间中的状态向量，并在计算机系统的第一均衡叠加态的基础上，重新构造计算机系统的系统状态，得到适用于G算子的计算机系统的系统状态；

量子态更新模块，用于使用G算子迭代并更新所述量子态变换模块得到的计算机系统的均衡叠加态，得到计算机系统的系统状态；

测量模块，用于对经过所述量子态更新模块更新后的计算机系统的系统状态直接进行测量，得到测量结果；

结果验证模块，用于使用经典Oracle函数对所述测量模块得到的测量结果进行验证，在验证所述测量结果为问题正确解的目标状态后，输出所述测量结果。

5.根据权利要求4所述的量子搜索系统，其特征在于，

所述量子态更新模块包括：

状态标记单元，用于在Oracle中查找量子的均衡叠加态中是否存在搜索问题解的状态，若存在所述问题解的状态，则标记所述问题解的状态；

相位转移单元，用于对经过所述状态标记单元的Oracle算子查找之后的计算机系统的系统状态进行条件相移操作，以更新计算机系统的均衡叠加态；

迭代更新单元，用于使用G算子对所述相位转移单元更新后的计算机系统的均衡叠加态进行次迭代，并在每次迭代后更新计算机系统的系统状态，其中，O是算子通过改变目标状态的相位目标状态的酉算子，N是所有状态的总数。