[发明专利]一种量子信号处理方法及装置

说明书

本申请公开了一种量子信号处理方法及装置、电子设备、存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，涉及量子计算技术领域。具体实现方案为：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，得到所述系统所对应的压缩后的数据集。

技术领域

本申请涉及量子计算技术领域，尤其涉及一种量子信号处理方法、装置及电子设备、存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质。

背景技术

在相关技术中，量子主成分分析方法进行经典数据分析时，传统方案只提供了如何求取协方差矩阵的特征值及特征向量，但最后的相关数据信息仍然存储于量子寄存器中。在前述方案中，并没有提供如何获取压缩后数据的方法，因而并不完整。

发明内容

本申请提供了一种量子信号处理方法及装置、电子设备、存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质。

本申请实施例提供了一种量子信号处理方法，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，得到所述系统所对应的压缩后的数据集。

可选地，所述基于控制位的控制将所述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。

可选地，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。

可选地，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。

可选地，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：将辅助系统制备到参考态；在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、主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，确定得到所述主系统对应的第二参数。

可选地，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。

本申请实施例提供了一种量子信号处理装置，所述装置包括：

第一处理单元，用于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；

第二处理单元，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；