[发明专利]一种量子程序转有向无环图的方法、装置、存储介质及电子装置

说明书

本发明公开了一种量子程序转有向无环图的方法，所述方法包括：获取量子程序中的节点；根据所述节点操作的量子比特，确定所述节点之间的关联关系；根据所述节点及节点之间的关联关系，生成与所述量子程序对应的有向无环图；其中，所述有向无环图中的顶点表征节点，所述有向无环图中的边表征节点之间的关联关系；其中，所述边的方向表征该边相连的顶点对应的节点被执行的时序关系。本发明借助量子程序通过转化为有向无环图，基于此转化关系，因而可以通过适用于有向无环图的算法在量子程序中查询指定结构的量子线路。

技术领域

本发明属于量子计算技术领域，特别是涉及一种量子程序转有向无环图的方法、装置、存储介质及电子装置。

背景技术

量子逻辑电路又称量子线路，它是量子计算领域中常用的量子计算模型，表示在抽象的概念下，对量子比特进行操作的线路，它是各种量子逻辑门组成的集合。在量子计算中，量子计算的模拟主要是通过量子程序所包含的量子逻辑门的操作矩阵对量子态向量进行处理，得到经过量子逻辑门处理后的末态。以量子线路模型描述的量子算法，是一种操控量子计算机，使其对输入状态进行处理，并且输出特定的测量值的方法。量子计算机在运行量子算法时因其具有相对普通计算机更高效的处理数学问题的能力，故成为一种正在研究中的关键技术。

现有技术中，由于量子程序是通过链式的结构呈现的，因此对量子程序所包含的特定量子线路进行查找和/或识别时，存在直接查找或识别的困难。因此有必要实现一种通过将量子程序转化为对应的有向无环图，并基于此对应的转化关系，从而在量子程序中查询指定结构的量子线路。

发明内容

本发明的目的是提供一种量子程序转有向无环图的方法，以解决现有技术中的不足，它能够将量子程序转化为对应的有向无环图，并基于此对应关系，从而在量子程序中查询指定结构的量子线路。

本发明采用的技术方案如下：

一种量子程序转有向无环图的方法，所述方法包括：

获取量子程序中的节点；

根据所述节点操作的量子比特，确定所述节点之间的关联关系；

根据所述节点及节点之间的关联关系，生成与所述量子程序对应的有向无环图；其中，所述有向无环图中的顶点表征节点，所述有向无环图中的边表征节点之间的关联关系；其中，所述边的方向表征该边相连的顶点对应的节点被执行的时序关系。

如上所述的量子程序转有向无环图的方法，优选的，所述获取量子程序中的节点，包括：

遍历量子程序的节点，得到所述量子程序中各量子操作节点的节点信息。

如上所述的量子程序转有向无环图的方法，优选的，所述根据所述节点操作的量子比特，确定所述节点之间的关联关系，包括：

针对每一所述量子操作节点，从该节点操作的量子比特依序执行的所有量子操作节点中，确定该节点的下一节点，得到该节点与下一节点之间的相邻关系。

如上所述的量子程序转有向无环图的方法，优选的，所述根据所述节点及节点之间的关联关系，生成与所述量子程序对应的有向无环图，包括：

构建与所述量子操作节点对应的顶点；

构建具有所述相邻关系的节点对应的顶点之间的边，其中，所述边的方向由具有所述相邻关系的节点中的前一节点对应的顶点指向下一节点对应的顶点。

如上所述的量子程序转有向无环图的方法，优选的，所述遍历量子程序中的节点，包括：

若所述量子程序包含处于转置共轭状态的量子线路，则在遍历到量子线路节点时，逆序遍历所述量子线路节点中的量子操作节点，并将所述量子操作节点设为转置共轭状态。

一种量子程序转有向无环图的装置，所述装置包括：