[发明专利]量子本征求解器的实现方法、装置及电子设备

说明书

本公开提供了一种量子本征求解器的实现方法及装置，涉及量子计算领域，包括：获取具有高纠缠容量的两比特量子门；基于变分参数生成目标分子对应的参数化量子电路，其中，参数化量子电路包括高纠缠容量的两比特量子门和单比特量子门；获取初始量子态，基于初始量子态和参数化量子电路，获取目标分子的分子基态能量；响应于分子基态能量收敛，则将目标分子的分子基态能量作为目标分子基态能量；响应于分子基态能量未收敛，则更新参数化量子电路并返回进行后续操作，直至获取收敛的分子基态能量。本公开中，通过对脉冲参数以及变分参数的迭代优化，进而获取目标分子的分子基态能量的最优解，提升了量子本征求解器的收敛效果以及运算精度。

技术领域

本公开涉及量子计算领域，尤其涉及一种量子本征求解器的实现方法、装置及电子设备。

背景技术

随着社会发展，通过量子计算机进行化学分子模拟被确定为存在良好前景的近期应用，其中，可以在量子硬件上使用量子本征求解器，实现对于化学分子的模拟。

在量子本征求解器中，实验人员会将量子算法，分解为单量子比特门和原生两量子比特门的组合。相关技术中，随着量子电路的深度增加，量子门的失真会进行累积进而导致量子算法的结果精度降低甚至无效，即当两比特量子门的保真度较低时，量子本征求解器的收敛效果明显降低。

因此，如何更好的实现量子本征求解器的求解，成为了目前需要解决的问题。

发明内容

本公开提供了一种量子本征求解器的实现方法方法、装置及电子设备。

根据本公开的第一方面，提供了一种量子本征求解器的实现方法，包括：获取具有高纠缠容量的两比特量子门；基于变分参数生成目标分子对应的参数化量子电路，其中，所述参数化量子电路包括所述高纠缠容量的两比特量子门和单比特量子门；获取初始量子态，基于所述初始量子态和所述参数化量子电路，获取所述目标分子的分子基态能量；响应于所述分子基态能量收敛，则基于所述变分参数生成所述目标分子的目标分子基态能量；响应于所述分子基态能量未收敛，则更新所述参数化量子电路的所述变分参数，并返回基于更新后的所述参数化量子电路实现更新后的所述分子基态能量的获取，直至所述更新后的所述目标分子的所述分子基态能量收敛。

根据本公开的第二方面，提供了一种量子本征求解器的实现装置，包括：获取模块，用于获取具有高纠缠容量的两比特量子门；生成模块，用于基于变分参数生成目标分子对应的参数化量子电路，其中，所述参数化量子电路包括所述高纠缠容量的两比特量子门和单比特量子门；计算模块，用于获取初始量子态，基于所述初始量子态和所述参数化量子电路，获取所述目标分子的分子基态能量；确定模块，用于响应于所述分子基态能量收敛，则基于所述变分参数生成所述目标分子的目标分子基态能量；更新模块，用于响应于所述分子基态能量未收敛，则更新所述参数化量子电路的所述变分参数，并返回基于更新后的所述参数化量子电路实现更新后的所述分子基态能量的获取，直至所述更新后的所述目标分子的所述分子基态能量收敛。

根据本公开的第三方面，提供了一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行上述第一方面任一项所述的量子本征求解器的实现方法。

根据本公开的第四方面，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，其中，所述计算机指令用于使所述计算机执行上述第一方面任一项所述的量子本征求解器的实现方法。

根据本公开的第五方面，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序在被处理器执行时实现上述第一方面任一项所述的量子本征求解器的实现方法。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本公开的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本公开的范围。本公开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