[发明专利]量子线路编译方法、装置、编译框架及量子操作系统

权利要求书

1.一种量子线路编译方法，其特征在于，所述方法应用于编译框架，所述编译框架包括线路处理模块以及拓扑映射模块，所述方法包括：

在接收到编译指令时，根据所述编译指令中的配置文件，确定目标量子芯片的拓扑结构以及所述目标量子芯片支持的可支持逻辑门集合；

调用所述线路处理模块对待编译线路进行处理，生成可支持线路，其中，所述可支持线路中的逻辑门全部属于所述可支持逻辑门集合；

根据所述拓扑结构，调用所述拓扑映射模块将所述可支持线路映射为可运行线路，其中，所述可运行线路为可在所述目标量子芯片上运行的量子线路。

2.如权利要求1所述的量子线路编译方法，其特征在于，所述线路处理模块包括逻辑门处理单元，所述调用所述线路处理模块对待编译线路进行处理的步骤包括：

获取所述待编译线路中的一逻辑门，作为待处理逻辑门，并判断所述待处理逻辑门是否属于所述可支持逻辑门集合；

若所述待处理逻辑门不属于所述可支持逻辑门集合，则调用所述逻辑门处理单元将所述待处理逻辑门转换为可支持逻辑门。

3.如权利要求2所述的量子线路编译方法，其特征在于，所述逻辑门处理单元包括分解子单元以及转换子单元，所述调用所述逻辑门处理单元将所述待处理逻辑门转换为可支持逻辑门的步骤包括：

在所述待处理逻辑门为基础逻辑门时，根据所述配置文件中的转换规则，调用所述转换子单元将所述待处理逻辑门转换为所述可支持逻辑门；

在所述待处理逻辑门为多控逻辑门时，根据所述配置文件中的分解规则，调用所述分解子单元将所述待处理逻辑门分解为基础逻辑门组合，并根据所述转换规则，调用所述转换子单元将所述基础逻辑门组合中的各逻辑门转换为所述可支持逻辑门。

4.如权利要求1所述的量子线路编译方法，其特征在于，所述线路处理模块还包括线路优化单元，所述调用所述线路处理模块对待编译线路进行处理的步骤还包括：

根据所述配置文件中的优化条件，在所述待编译线路中确定待优化逻辑门；

根据所述配置文件中的优化规则，调用所述线路优化单元将所述待优化逻辑门进行逻辑门消除和/或逻辑门合并。

5.如权利要求1所述的量子线路编译方法，其特征在于，所述编译框架还包括线路等效验证模块，所述方法还包括：

调用所述线路等效验证模块，判断所述可支持线路与所述待编译线路是否等效，和/或判断所述可运行线路与所述待编译线路是否等效；

在所述可支持线路和/或所述可运行线路与所述待编译线路不等效时，生成线路编译异常的提醒消息。

6.如权利要求1-5中任意一项所述的量子线路编译方法，其特征在于，所述根据所述拓扑结构，调用所述拓扑映射模块将所述可支持线路映射为可运行线路的步骤包括：

获取所述可支持线路中的一逻辑门，作为目标逻辑门，并根据所述拓扑结构判断所述目标逻辑门的目标操作比特在所述目标量子芯片上是否相邻；

若所述目标操作比特在所述目标量子芯片上不相邻，则调用所述拓扑映射模块将所述目标操作比特交换为相邻比特，以将所述可支持线路映射为所述可运行线路。

7.一种量子线路编译装置，其特征在于，所述装置应用于编译框架，所述编译框架包括线路处理模块以及拓扑映射模块，所述量子线路编译装置包括：

线路配置模块，用于在接收到编译指令时，根据所述编译指令中的配置文件，确定目标量子芯片的拓扑结构以及所述目标量子芯片支持的可支持逻辑门集合；

线路处理模块，用于调用所述线路处理模块对待编译线路进行处理，生成可支持线路，其中，所述可支持线路中的逻辑门全部属于所述可支持逻辑门集合；

线路映射模块，用于根据所述拓扑结构，调用所述拓扑映射模块将所述可支持线路映射为可运行线路，其中，所述可运行线路为可在所述目标量子芯片上运行的量子线路。

8.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行所述权利要求1至6任一项中所述的方法。