[发明专利]量子位处理方法

说明书

提供了一种用于在量子位处理器中执行量子计算的方法，该方法包括以下步骤：配置第一位置集合(802)中第一位置(843)以执行(902)第一单量子位操作；配置第一位置集合(802)中的第二位置(844)以执行(902)第二单量子位操作；配置第二位置集合(803)中的第一位置(845)和第二位置(846)以进行(906)双量子位相互作用；在时间t₁处，在第一位置集合(802)中的第一位置(843)处接收(901)第一量子位(831)；在时间t₁处，在第一位置集合(802)中的第二位置(844)处接收(901)第二量子位(832)；其中第一量子位和第二量子位均被提供在包括n个量子位的第一量子位组内，其中n2；对在第一位置集合(802)中的第一位置(843)处的第一量子位(831)的状态执行(902)第一单量子位操作；对在第一位置集合(802)中的第二位置(844)处的第二量子位(832)的状态执行(902)第二单量子位操作；将第一量子位(831)从第一位置集合(802)中的第一位置(843)转移(903)到第二位置集合(803)中的第一位置(845)；将第二量子位(832)从第一位置集合(802)中的第二位置(844)转移(903)到第二位置集合(803)中的第二位置(846)；在第二位置集合(803)中的第一量子位(831)与第二量子位(832)之间进行(906)双量子位相互作用；将第一量子位从第二位置集合中的第一位置转移到读取位置集合中的第一位置；将第二量子位从第二位置集合中的第二位置转移到读取位置集合中的第二位置；在时间t₂处，在第一位置集合中的第一位置处接收第二量子位组的第一量子位，其中t₂t₁；在时间t₂处，在第一位置集合中的第二位置处接收第二量子位组的第二量子位；读取在读取位置集合中的第一位置处的第一量子位的状态；以及读取在读取位置集合中的第二位置处的第二量子位的状态。

技术领域

本发明涉及量子位处理方法和用于执行该方法的量子位处理器。

背景技术

量子计算涉及量子位的操纵和处理。量子位或量子比特是平行于经典计算中使用的经典“比特”的量子，并且包含信息。存在可以用于处理量子位的多种可能的量子计算方案。

一种量子计算方案涉及使用一系列量子逻辑门来操纵量子位。在一种这样的基于门的方法中，脉冲的、局部的和全局的电磁波和静电势顺序地操纵布置在点阵上的固定的量子位和量子位对的状态。通过控制电磁波和电势的参数来控制量子位状态的操纵以实现跨点阵的一系列量子逻辑门。门的配置随时间而改变。典型地，该过程中的最后阶段是量子位状态的读取，最常见的是读取该点阵中的所有量子位。

在近期中尺度量子计算或NISQ时代，每个器件上的量子位的数量和密度正在增加。例如，有可能使用硅金属氧化物半导体(SiMOS)器件来产生电子自旋量子位的密集的二维网格，该密集的二维网格能够物理地适应这种生长。

然而，在器件上执行一系列量子逻辑门(例如，运行量子算法)需要将一系列同时和复杂的快速脉冲递送到器件上，其难度仅在量子位的数量增加时增加。以此方式处理大量量子位是资源密集的，而且是工程挑战。因此，难以设想扩大这种器件。

期望创建适用于NISQ时代的处理器和处理方法。

发明内容