[发明专利]确定近似量子门的方法、装置、经典计算机和存储介质

权利要求书

1.一种确定近似量子门的方法，其特征在于，包括：

获取目标量子门；

遍历酉矩阵参数，得到至少两个量子门；其中，量子门基于酉矩阵参数表示，酉矩阵中各元素通过酉矩阵参数表征，遍历所述酉矩阵参数能够得到基于酉矩阵参数表征的量子门；

基于所述至少两个量子门得到量子门集合；其中，所述量子门集合包含有N个所述量子门；所述N与所述目标量子门的维度相关；

计算得到所述量子门集合的张量积与所述目标量子门的门距离；其中，所述张量积是基于所述量子门集合中各量子门所确定出的；

当所述门距离小于等于预设阈值时，将所述量子门集合确定为近似集合；其中，所述近似集合中各量子门为所述目标量子门的近似量子门；

将所述近似集合中各近似量子门分发到N个量子计算机，以便于利用所述N个量子计算机实现量子并行计算；

其中，所述计算得到所述量子门集合的张量积与所述目标量子门的门距离，包括：

基于所述量子门集合的张量积与所述目标量子门得到矩阵特征值；

将所述矩阵特征值间的特征值距离的最大值，作为所述量子门集合的张量积与所述目标量子门的门距离。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当所述门距离小于等于预设阈值时，将所述量子门集合确定为近似集合，包括：

当得到的所述量子门集合为两个或两个以上时，从各所述量子门集合中，选取出门距离小于等于预设阈值的量子门集合作为所述近似集合。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中，所述方法还包括：

基于所述目标量子门的维度，确定待实现量子并行计算的所述量子计算机的数量；

基于所述量子计算机的数量，得到所述量子门集合中量子门的数量N。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中，所述遍历酉矩阵参数，得到至少两个量子门，包括：

将包含有参数的三角函数或包含有参数的酉矩阵基作为酉矩阵参数；

遍历所述三角函数的参数或所述酉矩阵基的参数，得到至少两个量子门。

5.一种确定近似量子门的装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取目标量子门；

遍历模块，用于遍历酉矩阵参数，得到至少两个量子门；其中，量子门基于酉矩阵参数表示，酉矩阵中各元素通过酉矩阵参数表征，遍历所述酉矩阵参数能够得到基于酉矩阵参数表征的量子门；

集合处理模块，用于基于所述至少两个量子门得到量子门集合；其中，所述量子门集合包含有N个所述量子门；所述N与所述目标量子门的维度相关；

计算模块，用于计算得到所述量子门集合的张量积与所述目标量子门的门距离；其中，所述张量积是基于所述量子门集合中各量子门所确定出的；

确定模块，用于当所述门距离小于等于预设阈值时，将所述量子门集合确定为近似集合；其中，所述近似集合中各量子门为所述目标量子门的近似量子门；

分发模块，用于将所述近似集合中各近似量子门分发到N个量子计算机，以便于利用所述N个量子计算机实现量子并行计算；

其中，所述计算模块，包括：

特征值处理单元，用于基于所述量子门集合的张量积与所述目标量子门得到矩阵特征值；

门距离处理单元，用于将所述矩阵特征值间的特征值距离的最大值，作为所述量子门集合的张量积与所述目标量子门的门距离。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述确定模块，还用于当得到的所述量子门集合为两个或两个以上时，从各所述量子门集合中，选取出门距离小于等于预设阈值的量子门集合作为所述近似集合。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，其中，所述装置还包括：

第一数量处理模块，用于基于所述目标量子门的维度，确定待实现量子并行计算的所述量子计算机的数量；

第二数量处理模块，用于基于所述量子计算机的数量，得到所述量子门集合中量子门的数量N。