[发明专利]一种基于量子计算的原子核模拟方法和装置

权利要求书

1.一种基于量子计算的原子核模拟方法，所述方法包括：

确定出原子核壳模型中原子核对应的哈密顿算符；

根据所述哈密顿算符，设置第一量子线路；

获取原子核的第一量子态，根据第一量子态,运行第一量子线路,得到第二量子态,其中，所述第二量子态相比于所述第一量子态更接近所述原子核的基态。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括，

测量所述第二量子态上的哈密顿量的期望值,得到所述原子核的基态能量。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一量子态，基于二次量子化和Jordan-Wigner变换获得。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一量子态为Hartree-Fock态。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述根据所述哈密顿算符，设置第一量子线路，包括：

设置辅助系统和工作系统，所述工作系统和辅助系统分别包括若干比特；

确定出辅助系统的若干计算基本征态；

根据所述哈密顿算符和预设的迭代步长，确定与所述若干计算基本征态分别对应的若干第一权重，以及与所述若干计算基本征态分别对应的若干酉量子门。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述运行第一量子线路,得到所述第二量子态，包括：

将所述辅助系统制备为所述若干计算基本征态的叠加态，在所述叠加态中，各个计算基本征态的权重分别为对应的所述第一权重；

将工作系统制备为所述第一量子态；

根据所述辅助系统的状态，对所述工作系统施加所述若干酉量子门操作；

对辅助系统中每个量子比特施加Hardmard门；

测量辅助系统的状态，当其处于|0〉状态时，读取工作系统的量子末态，获得第二量子态。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述酉量子门为泡利门。

8.一种基于量子计算的原子核模拟装置，所述装置包括：

哈密顿量获取单元，配置为，确定出原子核壳模型中原子核对应的哈密顿算符；

量子线路设置单元，配置为，根据所述哈密顿算符，设置第一量子线路；

量子线路执行单元，配置为，获取原子核的第一量子态，根据第一量子态,运行第一量子线路,得到第二量子态,其中，所述第二量子态相比于所述第一量子态更接近所述原子核的基态。

9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，当所述计算机程序在计算机中执行时，令计算机执行权利要求1-7中任一项的所述的方法。

10.一种计算设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有可执行代码，所述处理器执行所述可执行代码时，实现权利要求1-7中任一项所述的方法。