[发明专利]用于实现量子门的控制脉冲的生成方法、装置

权利要求书

1.一种用于实现量子门的控制脉冲的生成方法，包括：

获取期望量子门信息和目标量子系统的系统哈密顿量；

根据所述系统哈密顿量确定初始脉冲参数；

基于所述系统哈密顿量，确定所述初始脉冲参数对应的真实量子门信息；

基于所述期望量子门信息和所述真实量子门信息对所述初始脉冲参数进行优化，得到优化脉冲参数；

根据所述优化脉冲参数生成对应的控制脉冲。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述根据所述系统哈密顿量确定初始脉冲参数，包括：

采用马格努斯展开算法根据所述系统哈密顿量确定所述初始脉冲参数。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述基于所述期望量子门信息和所述真实量子门信息，对所述初始脉冲参数进行优化，包括：

采用下山单纯形法基于所述期望量子门信息和所述真实量子门信息对所述初始脉冲参数进行优化。

4.根据权利要求2所述的方法，在所述基于所述期望量子门信息和所述真实量子门信息对所述初始脉冲参数进行优化，得到优化脉冲参数之后，在根据所述优化脉冲参数生成对应的控制脉冲之前，所述方法还包括：

判断基于所述期望量子门信息和所述真实量子门信息构造的目标函数是否收敛；

若所述目标函数发散，则根据所述优化脉冲参数重新确定所述系统哈密顿量，并跳转至执行所述根据所述系统哈密顿量确定初始脉冲参数；

若所述目标函数收敛，则跳转至执行所述根据所述优化脉冲参数生成对应的控制脉冲。

5.根据权利要求4所述的方法，所述根据所述优化脉冲参数生成对应的控制脉冲，包括：

判断所述优化脉冲参数对应的所述真实量子门信息是否满足预先确定的量子门保真度的阈值要求；

响应于确定所述优化脉冲参数对应的所述真实量子门信息满足预先确定的阈值要求，根据所述优化脉冲参数生成对应的控制脉冲。

6.根据权利要求5所述的方法，还包括：

响应于确定所述优化脉冲参数对应的所述真实量子门信息不满足预先确定的阈值要求，基于所述优化脉冲参数重新确定所述系统哈密顿量，跳转至执行所述根据所述系统哈密顿量确定初始脉冲参数；以及

所述根据所述系统哈密顿量确定初始脉冲参数，包括：采用龙格－库塔法算法基于重新确定的系统哈密顿量重新确定所述初始脉冲参数。

7.一种用于实现量子门的控制脉冲的生成装置，包括：

系统哈密顿量获取单元，被配置成获取目标量子系统的系统哈密顿量；

期望量子门获取单元，被配置成获取期望量子门信息；

初始脉冲参数确定单元，被配置成根据所述系统哈密顿量确定初始脉冲参数；

真实量子门确定单元，被配置成基于所述系统哈密顿量，确定所述初始脉冲参数对应的真实量子门信息；

优化脉冲参数生成单元，被配置成基于所述期望量子门信息和所述真实量子门信息对所述初始脉冲参数进行优化，得到优化脉冲参数；

控制脉冲生成单元，被配置成根据所述优化脉冲参数生成对应的控制脉冲。

8.根据权利要求7所述的装置，其中，所述初始脉冲参数确定单元中所述根据所述系统哈密顿量，确定所述初始脉冲参数，包括：

采用马格努斯展开算法根据所述系统哈密顿量确定所述初始脉冲参数。

9.根据权利要求7或8所述的装置，其中，所述优化脉冲参数生成单元中所述基于所述期望量子门信息和所述真实量子门信息，对所述初始脉冲参数进行优化，包括：

采用下山单纯形法基于所述期望量子门信息和所述真实量子门信息对所述初始脉冲参数进行优化。