[发明专利]一种量子态判别模型的获得方法、装置

说明书

本申请属于量子测控领域，特别是一种量子态判别模型的获得方法、装置，该方法包括：获得量子比特处于第一量子态时和第二量子态时分别对应的第一测量数据和第二测量数据；基于二维混合高斯模型对所述第一测量数据和所述第二测量数据进行处理，获得分别反映所述第一量子态和所述第二量子态两者真实分布特点的第一量子态标签数据和第二量子态标签数据；对所述第一量子态标签数据和所述第二量子态标签数据进行训练，获得用于判别量子态类型的判别模型。本申请能够提高获得的判别模型的准确性以及量子态判断结果的准确性。

技术领域

本申请属于量子测控领域，特别是一种量子态判别模型的获得方法、装置。

背景技术

量子比特是量子计算中的信息处理的载体，其可以用任何满足量子力学物理规律的二能级体系加以实现，常见的物理体系包括超导约瑟夫结、半导体量子点、离子阱等。量子比特具有两个能量不同的状态(也称为量子比特的两个基态)：|0态和|1态，量子比特可以处于|0态和|1态的任意叠加态，因此对量子比特状态的进行精确的测量是实现量子计算的前提条件。

针对由二能级模型表示的量子比特，例如超导约瑟夫森结实现的量子比特，的测量过程中，需要多次试验制备量子比特的指定基态(即|0态或|1态)，然后对其测量获得量子比特读取信号对应的测量数据，并通过对测量数据的处理获得判断结果，以实现量子测量以及根据测量结果进行量子控制。

现有技术中，对测量数据处理的时候，通常采用的数据处理方法是K-means均值聚类法，由于k-means均值聚类法本身隐含着边界条件，即聚类边界为以聚类中心为圆心，以距离聚类中心最远的点为半径划定的圆。该类方法在实际的量子态测量数据的处理过程中，存在应用受限进而不能保证量子态测量数据处理的准确性的缺陷和不足。

发明内容

本申请的目的是提供一种量子态判别模型的获得方法、装置，以解决现有技术中的不足，它能够提高获得的判别模型的准确性以及量子态判断结果的准确性。

本申请的一个实施例提供了一种量子态判别模型的获得方法，所述方法包括：

获得量子比特处于第一量子态时和第二量子态时分别对应的第一测量数据和第二测量数据；其中，所述第一量子态和所述第二量子态是设定二能级量子比特所具备的两个不同基态；所述第一测量数据和所述第二测量数据是IQ坐标系的散点数据；

基于二维混合高斯模型对所述第一测量数据和所述第二测量数据进行处理，获得分别反映所述第一量子态和所述第二量子态两者真实分布特点的第一量子态标签数据和第二量子态标签数据；

对所述第一量子态标签数据和所述第二量子态标签数据进行训练，获得用于判别量子态类型的判别模型。

如上所述的量子态判别模型的获得方法，其中，优选的是，所述获得量子比特处于第一量子态时和第二量子态时分别对应的第一测量数据和第二测量数据，包括：

获得量子比特处于所述第一量子态时的多个量子比特原始读取信号；

获得量子比特处于所述第二量子态时的多个量子比特原始读取信号；

对所述量子比特原始读取信号进行数字信号处理获得对应的包含量子比特状态信息的复信号；

对所述复信号进行复数分解获得IQ坐标系散点数据。

如上所述的量子态判别模型的获得方法，其中，优选的是，所述基于二维混合高斯模型对所述第一测量数据和所述第二测量数据进行处理，获得分别反映所述第一量子态和所述第二量子态两者真实分布特点的第一量子态标签数据和第二量子态标签数据，包括：

利用所述第一测量数据和所述第二测量数据构建二维混合高斯模型；