[发明专利]量子处理系统

说明书

本申请公开量子处理系统。本公开涉及一种用于量子处理的方法、设备、系统和计算机程序产品(1022)。识别了用于量子计算机的过程(204)的目标量子编程。基于量子计算机的计算机类型(252)选择通用门组(248)。对于特定量子计算机的任何可能的操作都能够使用通用门组(248)执行。源量子编程语言中用于过程(204)的指令(218)被发送到源量子语言翻译器，其输出被布置成使用指令(218)执行过程(204)的量子计算机部件(228)的数字模型表示(226)。量子计算机部件(228)的数字模型表示(226)和通用门组(248)被发送到目标量子语言翻译器，其使用量子计算机部件(228)的数字模型表示(226)和用于该量子计算机的计算机类型(252)的通用门组(248)，输出目标量子编程语言中的用于过程(204)的操作(220)的指令(218)。

技术领域

本公开总体涉及一种改进的计算机系统，并且特别地涉及一种用于管理量子计算机的量子过程执行的方法、设备、系统和计算机程序产品。

背景技术

量子计算机是一种在量子力学系统中执行指令序列的计算机。这些指令用于也被称为量子算法的过程。该过程涉及量子力学现象诸如叠加和纠缠以执行计算。量子计算机可以采用复杂的编程以有效使用处理能力用于解决问题。

量子计算机可以为包括诸如优化、机器学习、密码学和其他任务的任务提供计算优势。存在不同类型的量子计算机。例如，一台计算机可以采取离子阱量子计算机、超导量子计算机、拓扑量子计算机或其他类型的量子计算机架构的形式。这些不同的架构可以具有不同的开发工具、堆栈和编程语言。

由于存在用于量子计算机的多种计算机类型、开发工具和编程语言，创建过程诸如量子算法并以不同的语言和硬件实现它们可能是耗时和具有挑战性的。

因此，期望具有一种考虑到上面讨论的问题中的至少一些以及其他可能的问题的方法和设备。例如，期望具有一种克服量子计算机中量子处理的技术问题的方法和设备。

发明内容

本公开的实施例提供了一种量子处理系统，其包括计算机系统；计算机系统中的一组量子语言翻译器；通用门组(universal gate sets)；以及计算机系统中的过程管理器。该组量子语言翻译器被配置为将量子编程语言中的用于操作的指令转换为被布置成执行操作的量子计算机部件的数字模型表示，并将被布置成执行操作的量子计算机部件的数字模型表示转换为量子编程语言中的用于操作的指令以用于在量子计算机中执行。在该组量子语言翻译器中的每个量子语言翻译器用于量子编程语言中的特定量子编程语言。对于特定量子计算机的任何可能的操作都可以使用多个通用门组中的通用门组中的若干门执行。过程管理器被配置为将量子编程语言中的指令发送到该组量子语言翻译器中的量子语言翻译器。量子语言翻译器被配置为处置量子编程语言并输出量子计算机部件的数字模型表示。过程管理器被配置为将量子计算机部件的数字模型表示发送到量子语言翻译器，使得量子语言翻译器使用为特定量子计算机的计算机类型选择的通用门，来输出量子编程语言中的用于操作的指令。

本公开的另一个实施例提供了一种量子处理系统，其包括计算机系统；计算机系统中的一组量子语言翻译器；以及计算机系统中的过程管理器。该组量子语言翻译器被配置为将量子编程语言中的用于操作的指令转换为被布置成执行操作的量子计算机部件的数字模型表示，并将被布置成执行操作的量子计算机部件的数字模型表示转换为量子编程语言中的用于操作的指令以用于在量子计算机中执行。该组量子语言翻译器中的每个量子语言翻译器用于量子编程语言中的特定量子编程语言。过程管理器被配置为接收多种量子编程语言中的量子编程语言中的指令。过程管理器被配置为将量子编程语言中的指令发送到该组量子语言翻译器中的量子语言翻译器。量子语言翻译器被配置为处置量子编程语言并输出量子计算机部件的数字模型表示。过程管理器被配置为将量子计算机部件的数字模型表示发送到量子语言翻译器，使得量子语言翻译器输出量子编程语言中的用于操作的指令。