[发明专利]一种量子计算机的模拟控制方法、系统及相关组件

说明书

本申请公开了一种量子计算机的模拟控制方法、系统及相关组件，包括：获取量子计算应用程序；选择量子计算应用程序对应的量子计算机模拟仿真环境，在量子计算机模拟仿真环境中执行量子计算应用程序，输出执行结果；比较执行结果与预期结果，并对量子计算应用程序进行优化，以使优化后的量子计算应用程序的执行结果趋向预期结果；量子计算机模拟仿真环境具体通过对实体量子计算机的操作数据及反馈数据进行学习和仿真得到。本发明中利用仿真得到的量子计算机模拟仿真环境代替实体量子计算机量子计算应用程序的执行和优化过程中不需要对实体量子计算机进行操作，解除了执行对象必须为实体量子计算机的限制，调试成本降低，调试效率提升。

技术领域

本发明涉及量子计算机控制领域，特别涉及一种量子计算机的模拟控制方法、系统及相关组件。

背景技术

近年来，随着量子计算技术发展迅速，量子计算机的研究为信息技术的发展开辟了新的途径，量子计算机(Quantum Computer)的性能远超当前的经典超级计算机，几乎所有的基础问题已经在理论上得到了解决。通用量子计算机一旦实现，将可以极大地赋能人工智能、药物开发、物流等领域，带来国家安全和社会经济发展的极大变革。

目前，实现量子计算机的途径主要有5种方法，分别是超导、离子阱、量子点、量子光学和拓扑量子计算，未来可能还会有其他形式。而相比于经典计算机，量子计算机硬件实现技术还不成熟，在工程上还有很大挑战，在当前量子计算技术不完善、控制方法不成熟、开发成本高的情况下，量子计算机的测试、应用、调试成本较高，如何更有效准确地实现量子计算机的应用执行，成为目前本领域技术人员需要解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种成本较低、效率较高的量子计算机的模拟控制方法、系统及相关组件。其具体方案如下：

一种量子计算机的模拟控制方法，包括：

获取量子计算应用程序；

选择所述量子计算应用程序对应的量子计算机模拟仿真环境，在所述量子计算机模拟仿真环境中执行所述量子计算应用程序，输出执行结果；

比较所述执行结果与预期结果，并对所述量子计算应用程序进行优化，以使优化后的所述量子计算应用程序的执行结果趋向所述预期结果；

其中，所述量子计算机模拟仿真环境具体通过对实体量子计算机的操作数据及反馈数据进行学习和仿真得到。

优选的，通过对实体量子计算机的操作数据及反馈数据进行学习和仿真得到所述量子计算机模拟仿真环境的过程，具体包括：

设置实体量子计算机的实现模式和应用环境，并获取对应的操作数据；

按照所述操作数据对所述实体量子计算机执行操作，并获取对应的反馈数据，然后进行强化学习和仿真，得到所述量子计算机模拟仿真环境。

优选的，所述操作数据具体为：

在所述实现模式和所述应用环境下对应的训练用量子计算应用程序被解释编码分段后得到的量子计算机状态和具体量子位的操作序列。

优选的，所述按照所述操作数据对所述实体量子计算机执行操作，并获取对应的反馈数据，然后进行强化学习和仿真，得到所述量子计算机模拟仿真环境的过程，具体包括：

设定模拟环境反馈奖励标准，并设定奖励函数；

初始化策略模型π、实体量子计算机的状态、训练参数；

按照所述操作序列，对每段训练用量子计算应用程序进行动作操作，以优化所述策略模型π；

所述动作操作包括：

对该段训练用量子计算应用程序解释编码；