[发明专利]用于实现量子门的控制脉冲的生成方法、装置

说明书

本申请公开了用于实现量子门的控制脉冲的生成方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质，涉及量子科学技术领域、量子计算技术领域、脉冲控制技术领域。具体实现方案为：首先获取期望量子门信息和目标量子系统的系统哈密顿量，之后根据该系统哈密顿量确定初始脉冲参数，根据该初始脉冲参数确定对应的真实量子门信息，之后基于获取到的期望量子门信息和该真实量子门信息对该初始脉冲参数进行优化，得到用于生成控制脉冲的优化脉冲参数，再根据优化脉冲参数来确定对应的控制脉冲实现量子门，以提高实现量子门的效率和质量，并节省运算资源。

技术领域

本申请涉及量子科学技术领域，尤其涉及量子计算技术领域、脉冲控制技术领域。

背景技术

量子控制领域中，将软件层面的量子逻辑门编译为物理脉冲信号的过程中，会受到非理想因素(如高能级泄露、串扰等)的干扰，因此需生成合理的脉冲来抑制、消除它们的影响，以提高量子门的保真度。例如通过建立模型进行仿真和优化，计算出一组脉冲参数，然后在真实的量子硬件系统根据该参数生成脉冲，消除非理想因素的影响。

因不同的量子系统之间具有不同的参数信息，并且整体流程的可用时间受到量子比特的相干时间的限制，因此量子控制系统对于脉冲参数有着较高的要求。

发明内容

本申请提供了一种用于实现量子门的控制脉冲的生成方法、装置、电子设备以及存储介质。

第一方面，本申请的实施例提供了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；根据该系统哈密顿量确定初始脉冲参数；基于该系统哈密顿量，确定该初始脉冲参数对应的真实量子门信息；基于该期望量子门信息和该真实量子门信息对该初始脉冲参数进行优化，得到优化脉冲参数；根据该优化脉冲参数生成对应的控制脉冲。

第二方面，本申请的实施例提供了一种用于实现量子门的控制脉冲的装置，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，被配置成根据该系统哈密顿量确定初始脉冲参数；真实量子门确定单元，被配置成基于该系统哈密顿量确定该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，被配置成基于该期望量子门信息和该真实量子门信息对该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，被配置成根据该优化脉冲参数生成对应的控制脉冲。

第三方面，本申请的实施例提供了一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及与上述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，该存储器存储有可被上述至少一个处理器执行的指令，该指令被上述至少一个处理器执行，以使上述至少一个处理器能够执行如第一方面中任一实现方式描述的用于实现量子门的控制脉冲的生成方法。

第四方面，本申请的实施例提供了一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，包括：该计算机指令用于使该计算机执行如第一方面中任一实现方式描述的用于实现量子门的控制脉冲的生成方法。

第五方面，本申请实施例提供了一种包括计算机程序的计算机程序产品，该计算机程序在被处理器执行时能够实现如第一方面中任一实现方式描述的用于实现量子门的控制脉冲的生成方法。

本申请实施例中的用于实现量子门的控制脉冲的生成方法，首先获取期望量子门信息和目标量子系统的系统哈密顿量，之后根据该系统哈密顿量确定初始脉冲参数，并根据该初始脉冲参数确定对应的真实量子门信息，之后基于获取到的期望量子门信息和该真实量子门信息对该初始脉冲参数进行优化，得到用于生成控制脉冲的优化脉冲参数，再根据优化脉冲参数来确定对应的控制脉冲实现量子门，以提高实现量子门的效率和质量，并节省运算资源。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本申请的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本申请的范围。本申请的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

附图用于更好地理解本方案，不构成对本申请的限定。其中：