[发明专利]用于耦合量子比特的设备以及用于训练量子处理器以解决机器学习推断问题的方法

摘要

一种方法、系统和设备包括在计算机存储介质上编码的计算机程序，用于构造和编程用于机器学习处理的量子硬件。描述了量子统计机器(QSM)，其由包括可见、隐藏和控制量子子空间或子系统的三个不同类别的强相互作用自由度组成。利用在密度算子的空间中具有唯一的吸引稳态的可编程非平衡遍历开放量子马尔可夫链，来定义QSM。例如统计推断或优化任务的信息处理任务的解能被编码为吸引稳态的量子统计，其中通过使得真实或虚构量子哈密顿量的能量最小化，来执行量子推断。可以训练可见节点和隐藏节点之间的QSM的耦合，以解决硬优化或推断任务。

主权项

1.一种设备，包括：多个逻辑量子节点，所述逻辑量子节点包括输入量子节点、隐藏量子节点和输出量子节点，其中所述多个逻辑量子节点中的每个逻辑量子节点可配置为在箝位状态和解箝位状态之间切换；多个控制量子节点，所述多个控制量子节点中的每个控制量子节点可配置为在于箝位状态、解箝位状态、或非相互作用状态之间切换，其中在非相互作用状态下，控制量子节点不影响它所耦合的任何其他节点；多个量子节点耦合器，每个耦合器被配置为耦合一对量子节点，其中：所述耦合器至少将输入量子节点和隐藏量子节点耦合到第一控制量子节点；和所述耦合器至少将隐藏量子节点和输出量子节点耦合到第二控制量子节点。