[发明专利]量子门的控制脉冲确定方法及装置、电子设备和介质

说明书

本公开提供了一种量子门的控制脉冲确定方法、装置、电子设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品，涉及计算机领域，尤其涉及量子计算机技术领域。实现方案为：获取用于实现量子门的离子阱芯片内各个声子的频率；确定控制脉冲对应的拉曼光失谐频率以及第一声子的频率，第一声子为离子阱芯片内的频率与拉曼光失谐频率最接近的声子；初始化第一脉冲序列并基于第一脉冲序列确定第二脉冲序列，以使得经第一脉冲序列和第二脉冲序列依次作用于离子阱芯片后，第一声子能够与离子解耦；基于待实现的量子门所对应的失真度函数确定目标函数；以及调节第一脉冲序列的振幅和相位并相应地确定第二脉冲序列，以最小化目标函数。

技术领域

本公开涉及计算机领域，尤其涉及量子计算机技术领域，具体涉及一种量子门的控制脉冲确定方法、装置、电子设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品。

背景技术

近年来，量子计算机的强大能力日渐凸显，离子阱平台取得了长足的发展。在硬件平台百花齐放的今天，如何有效面对不同的厂商提供的不同硬件做出综合性高精度脉冲控制，是未来离子阱量子计算的重要方向。

发明内容

本公开提供了一种量子门的控制脉冲确定方法、装置、电子设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品。

根据本公开的一方面，提供了一种量子门的控制脉冲确定方法，包括：获取用于实现量子门的离子阱芯片内各个声子的频率；确定所述控制脉冲对应的拉曼光失谐频率以及第一声子的频率，其中，所述第一声子为所述离子阱芯片内的频率与所述拉曼光失谐频率最接近的声子；初始化第一脉冲序列并基于所述第一脉冲序列确定第二脉冲序列，以使得经所述第一脉冲序列和第二脉冲序列依次作用于所述离子阱芯片后，所述第一声子能够与离子解耦；基于待实现的量子门所对应的失真度函数确定目标函数；以及调节所述第一脉冲序列的振幅和相位并相应地确定所述第二脉冲序列，以最小化所述目标函数。

根据本公开的另一方面，提供了一种量子门的控制脉冲确定装置，包括：获取单元，配置为获取用于实现量子门的离子阱芯片内各个声子的频率；第一确定单元，配置为确定所述控制脉冲对应的拉曼光失谐频率以及第一声子的频率，其中，所述第一声子为所述离子阱芯片内的频率与所述拉曼光失谐频率最接近的声子；初始化单元，配置为初始化第一脉冲序列并基于所述第一脉冲序列确定第二脉冲序列，以使得经所述第一脉冲序列和第二脉冲序列依次作用于所述离子阱芯片后，所述第一声子能够与离子解耦；第二确定单元，配置为基于待实现的量子门所对应的失真度函数确定目标函数；以及调节单元，配置为调节所述第一脉冲序列的振幅和相位并相应地确定所述第二脉冲序列，以最小化所述目标函数。

根据本公开的另一方面，提供了一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及与至少一个处理器通信连接的存储器；存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，该指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行本公开所述的方法。

根据本公开的另一方面，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，该计算机指令用于使计算机执行本公开所述的方法。

根据本公开的另一方面，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序在被处理器执行时实现本公开所述的方法。

根据本公开的一个或多个实施例，仅关注与离子作用最强的声子，使得经过切片数随量子比特数目线性增长的脉冲序列作用后实现解耦，随后对脉冲序列进行优化，以使得剩余的声子-离子耦合强度在门时间结束后减小到可接受范围，从而获得保真度很高的量子门。

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

附图示例性地示出了实施例并且构成说明书的一部分，与说明书的文字描述一起用于讲解实施例的示例性实施方式。所示出的实施例仅出于例示的目的，并不限制权利要求的范围。在所有附图中，相同的附图标记指代类似但不一定相同的要素。