[发明专利]一种量子态确定方法、装置、设备和存储介质

权利要求书

1.一种量子态确定方法，其特征在于，包括：

获取每次核磁共振实验后的频谱数据，其中所述核磁共振实验的次数和每次核磁共振实验所需要施加的目标旋转脉冲根据核磁共振系统中的量子比特数量预先确定；

将各个所述频谱数据输入至预设量子态读取模型中，根据所述预设量子态读取模型的输出，确定所述核磁共振系统对应的量子态；

所述预设量子态读取模型通过如下步骤实现确定所述核磁共振系统对应的量子态的功能：

将输入的每个所述频谱数据进行线性拟合，确定每次实验测量出的各个第一泡利基矢的第一展开系数，其中所述第一泡利基矢是指实验中施加所述目标旋转脉冲之后的泡利基矢；

根据各个所述第一泡利基矢、单比特旋转脉冲与泡利矩阵之间的旋转对应关系、以及所述目标旋转脉冲，确定每个所述第一泡利基矢对应的第二泡利基矢，其中所述第二泡利基矢是指实验中施加所述目标旋转脉冲之前的泡利基矢；

根据各所述第一泡利基矢的第一展开系数和每个所述第一泡利基矢对应的第二泡利基矢，确定每个所述第二泡利基矢的第二展开系数；

对各次实验确定出的各个所述第二泡利基矢的第二展开系数进行去重处理，确定所述核磁共振系统对应的量子态中的各个泡利基矢对应的目标展开系数；

根据所述各个泡利基矢对应的目标展开系数确定并输出所述核磁共振系统对应的量子态。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据核磁共振系统中的量子比特数量，确定所述核磁共振实验的次数和每次核磁共振实验所需要施加的目标旋转脉冲，包括：

根据核磁共振系统中的量子比特数量，确定所述核磁共振系统对应的量子态中的各个泡利基矢，其中，每个所述泡利基矢由所述量子比特数量中的每个比特位上的泡利矩阵确定；

根据各所述泡利基矢中的可测泡利基矢，以及单比特旋转脉冲与泡利矩阵之间的旋转对应关系，确定每个不可测泡利基矢对应的待选旋转脉冲；其中，所述待选旋转脉冲是将所述不可测泡利基矢转换为所述可测泡利基矢的脉冲；

根据各个所述待选旋转脉冲，确定测量出各所述泡利基矢所需要的核磁共振实验的次数和每次核磁共振实验所需要施加的目标旋转脉冲。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据各个所述待选旋转脉冲，确定测量出各所述泡利基矢所需要的核磁共振实验的次数和每次核磁共振实验所需要施加的目标旋转脉冲，包括：

从各所述待选旋转脉冲中任取当前预设数量的待选旋转脉冲，并将选取的各待选旋转脉冲组成一个当前旋转脉冲组；

根据当前旋转脉冲组、所述可测泡利基矢以及所述旋转对应关系，确定当前旋转脉冲组是否符合预设完备条件，其中，所述预设完备条件是指利用当前旋转脉冲组测量出的泡利基矢完全覆盖所述核磁共振系统对应的各个泡利基矢；

若是，则根据当前旋转脉冲组确定核磁共振实验的次数和每次核磁共振实验所需要施加的目标旋转脉冲；

若否，则在检测到当前循环次数小于或等于预设次数时，重新从各所述待选旋转脉冲中选取当前预设数量的待选旋转脉冲，确定出一个不同的当前旋转脉冲组，并将当前循环次数累加1，基于重新确定出的当前旋转脉冲组返回执行根据当前旋转脉冲组、所述可测泡利基矢以及所述旋转对应关系，确定当前旋转脉冲组是否符合预设完备条件的操作；

在检测到当前循环次数大于预设次数时，将当前预设数量累加1，并基于更新后的当前预设数量返回执行从各所述待选旋转脉冲中任取预设数量的待选旋转脉冲的操作。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将输入的每个所述频谱数据进行线性拟合，确定每次实验测量出的各个第一泡利基矢的第一展开系数，包括：

将输入的每个所述频谱数据中的每个信号峰进行洛伦兹线型拟合，确定每个信号峰对应的线型信号；

将每个所述线型信号与相应的所述信号峰之间的差值的平方和确定为拟合误差；

通过最小化所述拟合误差，对各所述线型信号进行优化，确定优化后的每个所述线型信号对应的目标振幅和目标相位；

根据各所述目标振幅和所述目标相位，确定每次实验测量出的各个第一泡利基矢的第一展开系数。