[发明专利]分时复用量子测控系统及低功耗高效率量子测控编译方法

权利要求书

1.一种低功耗高效率量子测控编译方法，其特征在于，应用于分时复用量子测控系统，所述分时复用量子测控系统通过分时复用的方式，采用M个控制通道来控制N个量子比特；其中，每个控制通道均连接至所有的量子比特；M≤N，M和N均为正整数，M≥2，所述方法包括：

将每个量子比特看作经典计算机中寄存器的一个比特位，将控制通道看作经典计算机中的计算功能部件，将量子线路中的所有单门操作均看作经典计算机指令中的乘法指令，以及将量子线路中的所有双门操作均看作经典计算机指令中的异或指令；所述计算功能部件包括乘法计算功能部件和异或计算功能部件；

将量子指令的执行阶段看作经典计算机指令流水过程中的指令发射阶段和指令执行阶段；

采用记分牌算法记录量子比特和多个计算功能部件的状态变化信息，通过检测和减少数据的相关性，减少控制通道空闲；具体包括：

在指令发射阶段，依次检查发射窗口中的指令，若检查的当前指令对应的计算功能部件空闲，且所述当前指令所要使用的量子比特未被正在执行的指令占用，则发射该当前指令到其对应的计算功能部件，并更新记分牌中的各参数状态，并读取相应操作数，将所述当前指令所使用的量子比特打上操作标记；

在指令执行阶段，计算功能部件对量子比特执行对应功能计算操作，当得到计算结果后，所述计算功能部件通知记分牌对应功能计算操作已执行完毕，以便在所述当前指令执行完毕后，将其对应的计算功能部件“清空”，将其所使用的量子比特“释放”，并更新记分牌。