[发明专利]一种量子信号处理方法及装置

权利要求书

1.一种量子信号处理方法，其特征在于，所述方法包括：

基于量子线路并采用相位估计算法对系统进行处理，得到所述系统对应的本征态；

基于控制位的控制将辅助系统制备到叠加态，以及将所述辅助系统的叠加态以及所述系统对应的本征态输入至受控Swap逻辑门得到第一系统状态；

在所述第一系统状态下，对所述控制位进行泡利算子的量子测量，得到测量结果，所述测量结果的表达式如下所示：

σ_x1j＝x₁|χ_kχ_k|x_j＝y_1，ky_j，k

其中，σ_x1j为泡利算子的量子测量结果，y_j,k为压缩后的数据集中第j个数据点的第k个分量；

通过求解所述测量结果的表达式，得到压缩后的数据集中数据的表达式，如下所示：

其中，σ_x11为j＝1时的泡利算子的测量结果σ_x1j；

通过求解所述压缩后的数据集中数据的表达式得到所述系统所对应的压缩后的数据集。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于控制位的控制将辅助系统制备到叠加态，包括：

基于控制位的控制将所述辅助系统进行受控幺正操作，得到所述辅助系统的叠加态。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

将所述系统以及所述辅助系统的相同编号的量子比特，以及所述控制位输入至包含有M个量子逻辑门的第一量子线路进行处理，得到所述系统对应的第一参数；其中，M为十的整数倍。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

基于所述系统对应的第一参数以及迭代处理方式得到第二参数；

对所述第二参数采用量子相位计算处理，得到所述系统对应的密度矩阵ρ及其对应的特征值以及特征向量。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

将所述系统、所述辅助系统以及辅助量子比特采用包含有多个逻辑门的第二量子线路进行处理得到第二参数；

其中，将所述系统、所述辅助系统以及辅助量子比特采用包含有多个逻辑门的第二量子线路进行处理得到第二参数包括：将所述辅助系统制备到参考态；在所述辅助量子比特上进行Hadamard门变换，得到变换后的辅助量子比特；针对所述辅助系统的参考态、系统以及所述变换后的辅助量子比特进行量子幺正处理，得到第一处理结果；针对第一处理结果进行门及Hadamard门变换后进行测量；当测量结果为0时，确定得到所述系统对应的第二参数。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

对所述第二参数采用量子相位计算处理，得到所述系统对应的密度矩阵ρ及其对应的特征值以及特征向量。