[发明专利]一种量子态重构方法、装置、系统和存储介质

说明书

本发明公开了一种量子态重构方法、装置、系统和存储介质，该方法应用于量子计算设备中，包括：当接收到经典计算设备发送的当前脉冲序列时，将当前脉冲序列施加至量子系统中的待测量子态中，获取当前量子态对应的量子实验数据；根据量子实验数据确定当前量子态与预设量子态之间的量子态相似度，并将量子态相似度发送至经典计算设备中，以使经典计算设备根据量子态相似度对待测量子态进行重构，或者发送梯度信息获取请求；当接收到梯度信息获取请求时，根据当前脉冲序列确定量子态相似度对应的梯度信息，并将梯度信息发送至经典计算设备中，以使经典计算设备根据梯度信息对当前脉冲序列进行更新，从而可以有效提高量子态的重构效率。

技术领域

本发明实施例涉及量子计算技术，尤其涉及一种量子态重构方法、装置、系统和存储介质。

背景技术

量子计算是量子物理学的一个崭新的应用领域。随着量子计算技术的快速发展，可以在各种各样的量子实验平台中执行量子计算，比如核磁共振系统、超导量子线路、金刚石NV(Nitrogen-Vacancy，氮空穴)色心和离子阱量子计算等。

在执行量子计算之后通常需要读取量子系统所处于的状态，即对量子态进行重构。目前，通常是对多次量子实验后的实验数据进行处理，逐个确定出量子态中的每个未知元素，从而重构出量子态。然而，随着量子系统中的量子比特数量的增加，所需要进行的量子实验的次数呈指数增长，使得量子态的重构复杂度也呈指数式增加，导致重构效率大大降低。

发明内容

本发明实施例提供了一种量子态重构方法、装置、系统和存储介质，以有效提高量子态的重构效率。

第一方面，本发明实施例提供了一种量子态重构方法，应用于量子计算设备中，包括：

当接收到经典计算设备发送的当前脉冲序列时，将当前脉冲序列施加至量子系统中的待测量子态中，获取当前量子态对应的量子实验数据；

根据所述量子实验数据确定所述当前量子态与预设量子态之间的量子态相似度，并将所述量子态相似度发送至所述经典计算设备中，以使所述经典计算设备根据所述量子态相似度对所述待测量子态进行重构，或者发送梯度信息获取请求；

当接收到所述梯度信息获取请求时，根据所述当前脉冲序列确定所述量子态相似度对应的梯度信息，并将所述梯度信息发送至所述经典计算设备中，以使所述经典计算设备根据所述梯度信息对所述当前脉冲序列进行更新。

第二方面，本发明实施例还提供了一种量子态重构方法，应用于经典计算设备中，包括：

当检测到重构开始指令时，将初始脉冲序列作为当前脉冲序列发送至量子计算设备中；

当接收到所述量子计算设备发送的量子态相似度时，在检测到所述量子态相似度大于或等于预设相似度时，根据当前脉冲序列和预设量子态对量子系统中的待测量子态进行重构；

在检测到所述量子态相似度小于预设相似度时，向所述量子计算设备发送梯度信息获取请求，并根据接收到的梯度信息对当前脉冲序列进行更新，将更新后的当前脉冲序列发送至量子计算设备中。

第三方面，本发明实施例还提供了一种量子态重构装置，集成于量子计算设备中，包括：

当前脉冲序列施加模块，用于当接收到经典计算设备发送的当前脉冲序列时，将当前脉冲序列施加至量子系统中的待测量子态中，获取当前量子态对应的量子实验数据；

量子态相似度确定模块，用于根据所述量子实验数据确定所述当前量子态与预设量子态之间的量子态相似度，并将所述量子态相似度发送至所述经典计算设备中，以使所述经典计算设备根据所述量子态相似度对所述待测量子态进行重构，或者发送梯度信息获取请求；