[发明专利]密度矩阵的计算方法、装置、电子设备及存储介质

权利要求书

1.一种密度矩阵的计算方法，其特征在于，包括：

获取待计算密度矩阵的目标矩阵，并将所述目标矩阵进行分块，得到多个分块矩阵；

基于预设规则将每个分块矩阵分配到对应的计算模块中进行数据计算；

基于每个计算模块输出的数据计算结果，计算所述目标矩阵的特征值范围；

基于所述特征值范围计算所述目标矩阵对应的密度矩阵。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算模块包括多个主计算模块和多个副计算模块；

所述基于预设规则将每个分块矩阵分配到对应的计算模块中进行数据计算，包括：

将位于所述目标矩阵的主对角线上的多个分块矩阵分别分配到对应的主计算模块中；

将位于所述目标矩阵的非主对角线上的多个分块矩阵分别分配到对应的副计算模块中。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，每一个主计算模块和其分配到的分块矩阵所在目标矩阵的同一列的其他分块矩阵对应的多个副计算模块组成一个计算模块组，其中，每个计算模块组中的计算模块串行连接，每个计算模组之间的主计算模块串行连接。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于每个计算模块输出的数据计算结果，计算所述目标矩阵的特征值范围，包括：

基于所述目标矩阵的第k列元素，由第i个计算模块组通过第一公式和第二公式计算得到多个第一中间值，所述第一公式为：

所述第二公式为：

基于所述多个第一中间值，通过第三公式和第四公式得到两个第一中间向量，所述第三公式为：X_i＝[x_i1 x_i2 x_i3 x_i4 … x_i，n/N]；

所述第四公式为：Y_i＝[y_i1 y_i2 y_i3 y_i4 … y_i，n/N]。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

基于所述目标矩阵的第k列元素，由第i个计算模块组的第j个副计算模块通过第五公式计算得到多个第二中间值，所述第五公式为：

基于所述多个第二中间值通过第六公式得到全部列组成的第二中间向量，所述第六公式为：Z_ij＝[z_ij1 z_ij2 z_ij3 z_ij4 … z_ij，n/N]。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在第i个计算模块组中，将每列组成的第二中间向量传输至每列的主计算模块中，通过第七公式和第八公式计算得到两个第三中间值，所述第七公式为：

所述第八公式为：

将所有计算模块组分别对应的两个第一中间向量传输至目标主计算模块，通过第九公式和第十公式计算得到所述目标矩阵的特征值范围，所述第九公式为：eig_max＝max_1≤i≤N(X_max_i)；

所述第十公式为：eig_min＝min_1≤i≤N(Y_min_i)。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述基于所述特征值范围计算所述目标矩阵对应的密度矩阵，包括：

基于所述目标矩阵的特征值范围，通过第十一公式计算得到所述目标矩阵对应的密度矩阵，所述第十一公式为：

其中，A为目标矩阵，E为与A大小相同的单位矩阵。