[发明专利]量子数据间距离的确定方法及量子设备

权利要求书

1.一种量子数据间距离的确定方法，包括：

确定待处理的第一系统制备出的第一量子态和第二系统制备出的第二量子态；

将辅助量子比特分别添加到所述第一系统和所述第二系统上，分别得新的第一系统和新的第二系统；

将参数化量子电路分别作用到所述新的第一系统和所述新的第二系统中；

基于所述新的第一系统中所述辅助量子比特的状态信息以及所述新的第二系统中所述辅助量子比特的状态信息，来调整所述参数化量子电路的参数值，以确定出所述第一量子态和所述第二量子态之间的迹距离。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括：

确定预设的投影算子；

获取基于所述投影算子进行投影测量后所得到的第一测量结果和第二测量结果，其中，所述第一测量结果表征基于所述投影算子对所述新的第一系统中所述辅助量子比特进行投影测量后的结果；所述第二测量结果表征所述投影算子对所述新的第二系统中所述辅助量子比特进行投影测量后的结果；

将所述第一测量结果作为所述新的第一系统中所述辅助量子比特的状态信息，以及将所述第二测量结果作为所述新的第二系统中所述辅助量子比特的状态信息。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，基于所述新的第一系统中所述辅助量子比特的状态信息以及所述新的第二系统中所述辅助量子比特的状态信息，来调整所述参数化量子电路的参数值，以确定出所述第一量子态和所述第二量子态之间的迹距离，包括：

基于所述新的第一系统中所述辅助量子比特的状态信息，以及所述新的第二系统中所述辅助量子比特的状态信息，得到总损失函数，其中，所述总损失函数包含第一损失函数和第二损失函数，所述第一损失函数是基于所述新的第一系统中所述辅助量子比特的状态信息而得到的，所述第二损失函数是基于所述新的第二系统中所述辅助量子比特的状态信息而得到的；

基于所述总损失函数的最小函数值确定出所述第一量子态和所述第二量子态之间的迹距离，其中，所述最小函数值是通过调整所述参数化量子电路的参数值以最小化所述总损失函数的过程中得到的。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述基于所述总损失函数的最小函数值确定出所述第一量子态和所述第二量子态之间的迹距离，包括：

将所述总损失函数的最小函数值的绝对值作为所述第一量子态和所述第二量子态之间的迹距离。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，分别作用于所述新的第一系统和所述新的第二系统的所述参数化量子电路的参数值相同。

6.根据权利要求1或5所述的方法，其中，所述参数化量子电路包括若干个单量子比特旋转门和受控反闸门，所述参数化量子电路的参数至少包含旋转角度。

7.一种量子设备，包括：

确定单元，用于确定待处理的第一系统制备出的第一量子态和第二系统制备出的第二量子态；

系统调整单元，用于将辅助量子比特分别添加到所述第一系统和所述第二系统上，分别得新的第一系统和新的第二系统；

参数化电路控制单元，用于将参数化量子电路分别作用到所述新的第一系统和所述新的第二系统中；

距离确定单元，用于基于所述新的第一系统中所述辅助量子比特的状态信息以及所述新的第二系统中所述辅助量子比特的状态信息，来调整所述参数化量子电路的参数值，以确定出所述第一量子态和所述第二量子态之间的迹距离。

8.根据权利要求7所述的量子设备，还包括：

投影算子确定单元，用于确定预设的投影算子；

测量结果处理单元，用于获取基于所述投影算子进行投影测量后所得到的第一测量结果和第二测量结果，其中，所述第一测量结果表征基于所述投影算子对所述新的第一系统中所述辅助量子比特进行投影测量后的结果；所述第二测量结果表征所述投影算子对所述新的第二系统中所述辅助量子比特进行投影测量后的结果；将所述第一测量结果作为所述新的第一系统中所述辅助量子比特的状态信息，以及将所述第二测量结果作为所述新的第二系统中所述辅助量子比特的状态信息。