多量子比特测量结果的确定方法、确定装置及量子计算机与流程
未命名
07-12
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1.本发明属于量子测控技术领域,特别涉及一种多量子比特测量结果的确定方法、确定装置及量子计算机。
背景技术:
2.量子比特信息是指量子比特所具有的量子态,基本的量子态是|0>态和|1>态,量子比特被操作之后,量子比特的量子态发生改变,在量子芯片上,则体现为量子芯片被执行后,量子比特所具备的量子态发生变化即量子芯片的执行结果,该执行结果由量子比特读取信号(一般为模拟信号)携带并传出的。
3.通过量子比特读取信号快速测量量子比特量子态的过程是了解量子芯片执行性能的关键工作,量子比特测量结果的高准确性一直是量子计算行业持续追求的重要指标。现有技术掌握较为成熟的为不受其他量子比特影响的单个量子比特的测量结果确定,但是多个关联量子比特具有更实用和广大的应用前景。示例性的,运行双量子逻辑门的两个关联量子比特或者运行多量子逻辑门的多个关联量子比特;再示例性的,运行量子计算任务的多个关联量子比特。在这些示例中,多个关联量子比特的测量结果的确定尤为重要。至目前,并没有关于多个关联量子比特的测量结果的确定方法的相关技术。因此,如何实现对多个关联量子比特的测量的同时,还能保证测量结果的准确性是目前亟需解决的问题。
技术实现要素:
4.本发明的目的在于提供一种多量子比特测量结果的确定方法、确定装置及量子计算机,以解决现有技术中多个关联量子的测量结果无法准确确定的问题,使得多个关联的量子比特可被应用。
5.为实现上述目的,第一方面,本发明提供了一种多量子比特测量结果的确定方法,量子芯片上设置有多个按序排列的量子比特以及多根读取数据总线,每根所述读取数据总线上耦合连接有多个量子比特,所述确定方法包括:
6.分别基于各个待读取量子比特的序号获取其对应的数据总线的读取反馈信号;
7.基于所述读取反馈信号获取各个待读取量子比特的量子态信息;
8.基于各个待读取量子比特的量子态信息和读取判据分别获取各个待读取量子比特的量子态测量值;其中,所述读取判据用于区分对应的待读取量子比特的量子态位,所述量子态位包括第一量子态和第二量子态;
9.基于各个待读取量子比特的信息权重和量子态测量值确定待读取量子比特的测量结果目标值;其中,各个待读取量子比特的信息权重基于各个待读取量子比特的序号和待读取量子比特的数量确定。
10.可选的,所述基于各个待读取量子比特的信息权重和量子态测量值确定待读取量子比特的测量结果目标值,具体包括:
11.基于各个待读取量子比特的信息权重和量子态测量值确定待读取量子比特的测
量结果特征值,并获取所述测量结果特征值的概率矩阵;
12.基于所述测量结果特征值和其概率矩阵确定待读取量子比特的测量结果目标值。
13.可选的,所述获取所述测量结果特征值的概率矩阵之后,还包括:
14.基于各个待读取量子比特的序号和读取判据的保真度确定联合保真度矩阵;
15.基于所述联合保真度矩阵修正所述测量结果特征值的概率矩阵。
16.可选的,所述基于所述测量结果特征值和其概率矩阵确定待读取量子比特的测量结果目标值,具体包括:
17.基于所述测量结果特征值和修正后的概率矩阵确定待读取量子比特的测量结果目标值。
18.可选的,所述基于所述测量结果特征值和修正后的概率矩阵确定待读取量子比特的测量结果目标值,具体包括:
19.确定修正后的所述概率矩阵中的最大值;
20.确定所述最大值对应的测量结果特征值为所述测量结果目标值。
21.可选的,基于各个待读取量子比特的序号和保真度矩阵确定联合保真度矩阵,具体包括:
22.基于各个待读取量子比特的读取判据的保真度确定各个待读取量子比特的保真度矩阵;
23.基于各个所述待读取量子比特的序号对各保真度矩阵进行直积处理获得联合保真度矩阵。
24.可选的,所述基于所述联合保真度矩阵修正所述测量结果特征值的概率矩阵,具体包括:
25.获取所述联合保真度矩阵的逆矩阵;
26.基于所述逆矩阵修正所述测量结果特征值的概率矩阵。
27.可选的,所述基于各个待读取量子比特的读取判据的保真度确定各个待读取量子比特的保真度矩阵,具体包括:
28.获取各个待读取量子比特的读取判据的保真度;
29.基于所述保真度确定各个待读取量子比特的读取判据的差错率;
30.基于所述保真度和所述差错率确定各个待读取量子比特的读取判据的保真度矩阵。
31.可选的,所述读取判据为线性直线方程或者曲线方程之一。
32.第二方面,本发明提供了一种多量子比特测量结果的确定装置,包括:
33.第一获取模块,用于获取各个待读取量子比特的序号以及待读取量子比特的数量;
34.第二获取模块,用于分别基于各个待读取量子比特的序号获取其对应的数据总线的读取反馈信号;
35.第三获取模块,用于基于所述读取反馈信号获取各个待读取量子比特的量子态信息;
36.第四获取模块,用于基于各个待读取量子比特的量子态信息和读取判据分别获取各个待读取量子比特的量子态测量值;
37.确定模块,用于基于各个待读取量子比特的信息权重和量子态测量值确定待读取量子比特的测量结果目标值。
38.第三方面,本发明提供了一种量子计算机,所述量子计算机应用如第一方面所述的多量子比特测量结果的确定方法进行量子计算,或包括如第二方面所述的多量子比特测量结果的确定装置。
39.与现有技术相比,本发明提供的一种多量子比特测量结果的确定方法、确定装置及量子计算机,具有以下有益效果:其中,在对多量子比特测量结果进行确定时,先分别基于各个待读取量子比特的序号获取其对应的数据总线的读取反馈信号,然后基于所述读取反馈信号获取各个待读取量子比特的量子态信息,并基于各个待读取量子比特的量子态信息和读取判据分别获取各个待读取量子比特的量子态测量值,最后基于各个待读取量子比特的信息权重和量子态测量值确定待读取量子比特的测量结果目标值,从而实现对多个关联的量子比特的测量结果进行确定,使得多个关联量子比特可被应用,提高多个关联量子比特的实用性,扩大多个关联量子比特的应用场景。
附图说明
40.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
41.图1是本发明一实施例提供的一种多量子比特测量结果的确定方法的计算机终端的硬件结构框图;
42.图2是本发明一实施例提供的一种超导量子芯片的结构示意图;
43.图3是本发明一实施例提供的一种多量子比特测量结果的确定方法的流程示意图;
44.图4是本发明一实施例提供的一种24比特量子芯片的结构示意图;
45.图5是本发明一实施例提供的一种基于各个待读取量子比特的信息权重和量子态测量值确定待读取量子比特的测量结果目标值的方法的流程示意图;
46.图6是本发明一实施例提供的一种基于所述测量结果特征值和修正后的概率矩阵确定待读取量子比特的测量结果目标值的方法的流程示意图;
47.图7是本发明一实施例提供的一种基于各个待读取量子比特的序号和保真度矩阵确定联合保真度矩阵的方法的流程示意图;
48.图8是本发明一实施例提供的一种所述基于所述联合保真度矩阵修正所述测量结果特征值的概率矩阵的方法的流程示意图;
49.图9是本发明一实施例提供的一种多量子比特测量结果的确定装置的框图。
50.附图标记说明:
51.102-处理器;104-存储器;106-传输装置;108-输入输出设备;510-第一获取模块;520-第二获取模块;530-第三获取模块;540-第四获取模块;550-确定模块。
具体实施方式
52.以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种多量子比特测量结果的确定方法、确定装置及量子计算机作进一步详细说明。根据下面说明,本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是,附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例,仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
53.在本发明的描述中,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个、三个等,除非另有明确具体的限定。
54.本实施例提供的方法可以在计算机终端或者类似的运算装置中执行。以运行在计算机终端上为例,请参阅图1,计算机终端可以包括一个或多个(图1中仅示出一个)处理器102(处理器102可以包括但不限于微处理器mcu或可编程逻辑器件fpga等的处理装置)和用于存储数据的存储器104,可选的,上述计算机终端还可以包括用于通信功能的传输装置106以及输入输出设备108。本领域普通技术人员可以理解,图1所示的结构仅为示意,其并不对上述计算机终端的结构造成限定。例如,计算机终端还可包括比图1中所示更多或者更少的组件,或者具有与图1所示不同的配置。
55.存储器104可用于存储应用软件的软件程序以及模块,如本技术提供的一种多量子比特测量结果的确定方法对应的程序指令/模块,处理器102通过运行存储在存储器104内的软件程序以及模块,从而执行各种功能应用以及数据处理,即实现上述的方法。存储器104可包括高速随机存储器,还可包括非易失性固态存储器。在一些实施例中,存储器104可进一步包括相对于处理器102远程设置的存储器104,这些远程存储器可以通过网络连接至计算机终端。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
56.传输装置106用于经由一个网络接收或者发送数据。上述的网络具体实例可包括计算机终端的通信供应商提供的无限网络。在一个实施例中,传输装置包括一个网络适配器(network interface controller,nic),其可通过基站与其他网络设备相连从而可与互联网进行通讯。在一个实施例中,传输装置106可以为射频(radio frequency,rf)模块,其用于通过无线方式与互联网进行通讯。
57.本实施例提供的方法可以应用于上述计算机终端,或者称为量子计算机。
58.在量子计算机中,量子芯片是执行量子计算的处理器,请参阅图2,量子芯片上集成有多个一一对应的且相互耦合的量子比特和读取谐振腔,各读取谐振腔远离对应量子比特的一段均连接至集成设置在量子芯片上的读取信号传输线,各量子比特均耦合连接有xy信号传输线和z信号传输线。xy信号传输线用于接收量子态调控信号,z信号传输线用于接收磁通量调控信号,磁通量调控信号包括偏置电压信号和/或脉冲偏置调控信号,所述偏置电压信号和所述脉冲偏置调控信号均可以对所述量子比特的频率进行调控,读取信号传输线用于接收读取探测信号和发射读取反馈信号。
59.量子比特的调控及处理过程,简述如下:
60.利用z信号传输线上的磁通量调控信号将量子比特的频率调整到工作频率,此时通过xy信号传输线施加量子态调控信号对处于初始态的量子比特进行量子态调控,采用读
取谐振腔读取调控后的量子比特的量子态。具体的,通过读取信号传输线施加载频脉冲信号,通常称之为读取探测信号,读取探测信号通常是频率为4-8ghz的微波信号,通过解析读取信号传输线输出的读取反馈信号确定量子比特所处于的量子态。读取谐振腔能够读取量子比特的量子态的根本原因是量子比特的不同量子态对读取谐振腔产生的色散频移不同,从而使得量子比特的不同量子态对施加在读取谐振腔上的读取探测信号具有不同的响应,该响应信号称为读取反馈信号。仅当量子比特的读取探测信号的载频与读取谐振腔的固有频率(也叫谐振频率)非常靠近时,读取谐振腔才会因量子比特处于不同量子态对读取探测信号的响应的明显差异,即读取反馈信号具有最大化的可区分度。基于此,通过解析一定脉冲长度的读取反馈信号确定量子比特所处于的量子态,例如,将每一次采集的读取反馈信号转换为正交平面坐标系(即i-q平面坐标系)的一个坐标点,根据坐标点的位置确定对应的量子态是|0>态,还是|1>态,可以理解的是,|0>态、|1>态是量子比特的两个本征态。
61.本发明的核心思想在于提供一种多量子比特测量结果的确定方法、确定装置及量子计算机,实现对多个关联的量子比特的测量结果进行确定,使得多个关联量子比特可被应用,提高多个关联量子比特的实用性,扩大多个关联量子比特的应用场景。
62.为此,本实施例提供一种多量子比特测量结果的确定方法,量子芯片上设置有多个按序排列的量子比特以及多根读取数据总线,每根读取数据总线上耦合连接有多个量子比特,请参阅图3,所述确定方法包括以下步骤:
63.步骤s1,分别基于各个待读取量子比特的序号获取其对应的读取数据总线的读取反馈信号。
64.具体的,首先获取各个待读取量子比特的序号以及待读取量子比特的数量。本实施例中以规模为24比特量子芯片为例,请参阅图4,该24比特量子芯片上设置有按序排列的24个量子比特以及4根读取数据总线(bus),24个量子比特的具体排列顺序如图4所示,且每根所述读取数据总线耦合连接有6个量子比特,具体连接关系为读取数据总线bus1耦合连接序号为0~5的量子比特,读取数据总线bus2耦合连接序号为6~11的量子比特,读取数据总线bus3耦合连接序号为12~17的量子比特,读取数据总线bus4耦合连接序号为18~23的量子比特。本实施例基于该24比特量子芯片进行实验,例如,获取到待读取量子比特的数量为3个,序号分别为0、1、17,记各个待读取量子比特为q0、q1、q
17
。
65.具体的,由上述可知,q0、q1两个待读取量子比特对应的读取数据总线为bus1,待读取量子比特q
17
对应的读取数据总线为bus3,对应的,获取读取数据总线bus1和bus3的读取反馈信号。
66.步骤s2,基于所述读取反馈信号获取各个待读取量子比特的量子态信息。
67.具体的,所述读取反馈信号是从读取数据总线获取的,表征针对其上耦合连接的待读取量子比特的量子态信息的信号。需要说明的是,所述读取反馈信号为模拟信号,该模拟信号的形式包括但不限于:本领域技术人员可以理解的是,该形式是对模拟信号的一般表示,故在此并不对该表示中的参数做说明。针对该信号进行数字处理获得对应的包含量子态信息的复信号,包括但不限于对该信号进行混频和/或积分处理。本实施例基于从读取数据总线bus1获取的读取反馈信号可以获取q0、q1两个待读取量子比特的量子态信息,基于从读取数据总线bus3获取的读取反馈信号可以获
取待读取量子比特q
17
的量子态信息。
68.步骤s3,基于各个待读取量子比特的量子态信息和读取判据分别获取各个待读取量子比特的量子态测量值。
69.需要说明的是,所述读取判据通过机器训练获得,具体训练过程如下:
70.通过施加载频脉冲信号(读取探测信号)至待训练量子比特,并通过该待训练量子比特对应的读取数据总线输出的读取反馈信号进行测量,获得对应的量子态信息并记录。通过施加不同的载频脉冲信号(读取探测信号)并重复该过程,获得能表征各个量子态信息的测量结果,并基于测量结果生成所述读取判据,以用于后续区分对应的待读取量子比特的量子态位,所述量子态位包括第一量子态和第二量子态,具体的,本实施例中,所述第一量子态和所述第二量子态分别为|0》态和|1》态。
71.在具体应用时,只要将获取到的量子态信息输入到所述读取判据中,即可获得对应的待读取量子比特的量子态测量值,实现对待读取量子比特的量子态的分辨过程,减少量子计算步骤,提高量子计算效率。
72.示例性的,所述读取判据为线性直线方程或者曲线方程之一。
73.步骤s4,基于各个待读取量子比特的信息权重和量子态测量值确定待读取量子比特的测量结果目标值。
74.具体的,各个待读取量子比特的信息权重根据各个待读取量子比特的序号和待读取量子比特的数量确定。本实施例中设置各个待读取量子比特的比特位高低跟其序号的高低对应,例如,q0、q1、q
17
三个待读取量子比特组成的测量结果为q
17 q
1 q0,然后将该测量结果转换成测量结果特征值,最后将测量结果特征值中出现概率最大的一个测量结果特征值作为待读取量子比特的测量结果目标值。
75.示例性的,请参阅图5,所述基于各个待读取量子比特的信息权重和量子态测量值确定待读取量子比特的测量结果目标值,具体包括:
76.步骤s41,基于各个待读取量子比特的信息权重和量子态测量值确定待读取量子比特的测量结果特征值,并获取所述测量结果特征值的概率矩阵。
77.具体的,本实施例中,由上述已知q0、q1、q
17
三个待读取量子比特组成的测量结果为q
17 q
1 q0,将该测量结果转换成测量结果特征值,共计有8个,从|000》至|111》。
78.通过多次测量,统计各个测量结果特征值|000》、|001》、
…
、|111》出现的概率值,并将这8个概率值组成一个8*1的概率矩阵,记为m。
79.步骤s42,基于所述测量结果特征值和其概率矩阵确定待读取量子比特的测量结果目标值。
80.具体的,确定所述概率矩阵中的最大值,将该最大值对应的测量结果特征值作为待读取量子比特的测量结果目标值。
81.示例性的,所述获取所述测量结果特征值的概率矩阵之后,还包括:
82.步骤s411,基于各个待读取量子比特的序号和读取判据的保真度确定联合保真度矩阵。
83.具体的,在上述叙述的读取判据的训练过程中,经过大量实验次数,可同时获取读取判据的保真度,其中,保真度作为表征电子设备输出再现输入信号的相似程度的参数,在量子测控和量子计算领域,保真度越准确,量子测控和量子计算的结果越精确,本实施例
中,该读取判据的保真度为将获取到的量子态信息输入到所述读取判据中获得对应的待读取量子比特的量子态测量值的概率值。
84.然后基于各个待读取量子比特的序号和读取判据的保真度可确定联合保真度矩阵,不难理解是的,所述联合保真度矩阵的规模与上述概率矩阵的规模相同,即两个矩阵的行数列数相同,所述联合保真度矩阵中的各个数值表示各个测量结果特征值基于各个待读取量子比特的读取判据的保真度理论上出现的概率值。例如,本实施例中,待读取量子比特q0的读取判据的保真度为0.9(q0的量子态位为|0》态),待读取量子比特q1的读取判据的保真度为0.3(q0的量子态位为|0》态),待读取量子比特q
17
的读取判据的保真度为0.8(q
17
的量子态位为|0》态),那么可获得测量结果q
17 q
1 q0的一个测量结果特征值|000》理论上出现的概率值为0.216(0.9*0.3*0.8),同理,可分别获得其余测量结果特征值理论上出现的概率值,然后将这8个测量结果特征值理论上出现的概率值组成一个8*1的联合保真度矩阵,记为f。
85.步骤s412,基于所述联合保真度矩阵修正所述测量结果特征值的概率矩阵。
86.示例性的,所述基于所述测量结果特征值和其概率矩阵确定待读取量子比特的测量结果目标值,具体包括:基于所述测量结果特征值和修正后的概率矩阵确定待读取量子比特的测量结果目标值。请参阅图6,更具体包括:
87.步骤s421,确定修正后的所述概率矩阵中的最大值。
88.步骤s422,确定所述最大值对应的测量结果特征值为所述测量结果目标值。
89.本实施例中,对所述概率矩阵进行上述修正后,可消除原概率矩阵中各个概率值的偶然性误差,使得修正后的概率矩阵中各个概率值更为准确,从而使得获得的测量结果目标值更准确。
90.示例性的,请参阅图7,基于各个待读取量子比特的序号和保真度矩阵确定联合保真度矩阵,具体包括:
91.步骤s4111,基于各个待读取量子比特的读取判据的保真度确定各个待读取量子比特的保真度矩阵。
92.具体的,首先获取各个待读取量子比特的读取判据的保真度,然后基于所述保真度确定各个待读取量子比特的读取判据的差错率,最后基于所述保真度和所述差错率确定各个待读取量子比特的读取判据的保真度矩阵。例如,获取到待读取量子比特q0的读取判据的保真度为0.9(q0的量子态位为|0》态),那么待读取量子比特q0的读取判据的差错率为0.1(q0的量子态位不为|0》态),则可确定待读取量子比特q0的读取判据的保真度矩阵为其读取判据的保真度和其读取判据的差错率两个数值组成的一个一行两列的保真度矩阵,同理可获得其他待读取量子比特的读取判据的保真度矩阵。
93.步骤s4112,基于各个所述待读取量子比特的序号对各保真度矩阵进行直积处理获得联合保真度矩阵。
94.具体的,基于各个待读取量子比特的读取判据的保真度矩阵可知道各个待读取量子比特的读取判据的保真度和差错率,然后基于各个所述待读取量子比特的序号和各个待读取量子比特的测量结果特征值,将对应的所述待读取量子比特的读取判据的保真度或差错率进行直积处理即可获得所述联合保真度矩阵。例如,测量结果q
17 q
1 q0的一个测量结果特征值为|000》,那么将q0、q1、q
17
三个待读取量子比特的读取判据的保证度进行直积处
理即可得到所述联合保真度矩阵的一个数值,同理,可得到所述联合保真度矩阵的其他数值。
95.示例性的,请参阅图8,所述基于所述联合保真度矩阵修正所述测量结果特征值的概率矩阵,具体包括:
96.步骤s4121,获取所述联合保真度矩阵的逆矩阵。
97.步骤s4122,基于所述逆矩阵修正所述测量结果特征值的概率矩阵。
98.具体的,在获得测量结果特征值的概率矩阵时,会出现随机误差,实际测量结果频率值会受到影响,可用下式进行修正:
99.m’=f-1
·
m。其中,m’为修正后的测量结果特征值的概率矩阵,f-1
为f的逆矩阵。
100.基于同一发明构思,本实施例还提供一种多量子比特测量结果的确定装置,请参阅图9,所述确定装置包括:
101.第一获取模块510,用于获取各个待读取量子比特的序号以及待读取量子比特的数量。
102.第二获取模块520,用于分别基于各个待读取量子比特的序号获取其对应的数据总线的读取反馈信号。
103.第三获取模块530,用于基于所述读取反馈信号获取各个待读取量子比特的量子态信息。
104.第四获取模块540,用于基于各个待读取量子比特的量子态信息和读取判据分别获取各个待读取量子比特的量子态测量值。
105.确定模块550,用于基于各个待读取量子比特的信息权重和量子态测量值确定待读取量子比特的测量结果目标值。
106.另外,基于同一发明构思,本实施还提供一种量子计算机,应用如上所述的多量子比特测量结果的确定方法进行量子计算,或包括如上所述的多量子比特测量结果的确定装置。
107.综上所述,本发明提供的一种多量子比特测量结果的确定方法、确定装置及量子计算机,具有以下优点:其中,在对多量子比特测量结果进行确定时,先分别基于各个待读取量子比特的序号获取其对应的数据总线的读取反馈信号,然后基于所述读取反馈信号获取各个待读取量子比特的量子态信息,并基于各个待读取量子比特的量子态信息和读取判据分别获取各个待读取量子比特的量子态测量值,最后基于各个待读取量子比特的信息权重和量子态测量值确定待读取量子比特的测量结果目标值,从而实现对多个关联的量子比特的测量结果进行确定,使得多个关联量子比特可被应用,提高多个关联量子比特的实用性,扩大多个关联量子比特的应用场景。
108.上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述,并非对本发明范围的任何限定,本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰,均属于权利要求书的保护范围。
技术特征:
1.一种多量子比特测量结果的确定方法,量子芯片上设置有多个按序排列的量子比特以及多根读取数据总线,每根所述读取数据总线上耦合连接有多个量子比特,其特征在于,所述确定方法包括:分别基于各个待读取量子比特的序号获取其对应的数据总线的读取反馈信号;基于所述读取反馈信号获取各个待读取量子比特的量子态信息;基于各个待读取量子比特的量子态信息和读取判据分别获取各个待读取量子比特的量子态测量值;其中,所述读取判据用于区分对应的待读取量子比特的量子态位,所述量子态位包括第一量子态和第二量子态;基于各个待读取量子比特的信息权重和量子态测量值确定待读取量子比特的测量结果目标值;其中,各个待读取量子比特的信息权重基于各个待读取量子比特的序号和待读取量子比特的数量确定。2.如权利要求1所述的多量子比特测量结果的确定方法,其特征在于,所述基于各个待读取量子比特的信息权重和量子态测量值确定待读取量子比特的测量结果目标值,具体包括:基于各个待读取量子比特的信息权重和量子态测量值确定待读取量子比特的测量结果特征值,并获取所述测量结果特征值的概率矩阵;基于所述测量结果特征值和其概率矩阵确定待读取量子比特的测量结果目标值。3.如权利要求2所述的多量子比特测量结果的确定方法,其特征在于,所述获取所述测量结果特征值的概率矩阵之后,还包括:基于各个待读取量子比特的序号和读取判据的保真度确定联合保真度矩阵;基于所述联合保真度矩阵修正所述测量结果特征值的概率矩阵。4.如权利要求3所述的多量子比特测量结果的确定方法,其特征在于,所述基于所述测量结果特征值和其概率矩阵确定待读取量子比特的测量结果目标值,具体包括:基于所述测量结果特征值和修正后的概率矩阵确定待读取量子比特的测量结果目标值。5.如权利要求4所述的多量子比特测量结果的确定方法,其特征在于,所述基于所述测量结果特征值和修正后的概率矩阵确定待读取量子比特的测量结果目标值,具体包括:确定修正后的所述概率矩阵中的最大值;确定所述最大值对应的测量结果特征值为所述测量结果目标值。6.如权利要求3所述的多量子比特测量结果的确定方法,其特征在于,基于各个待读取量子比特的序号和保真度矩阵确定联合保真度矩阵,具体包括:基于各个待读取量子比特的读取判据的保真度确定各个待读取量子比特的保真度矩阵;基于各个所述待读取量子比特的序号对各保真度矩阵进行直积处理获得联合保真度矩阵。7.如权利要求3所述的多量子比特测量结果的确定方法,其特征在于,所述基于所述联合保真度矩阵修正所述测量结果特征值的概率矩阵,具体包括:获取所述联合保真度矩阵的逆矩阵;基于所述逆矩阵修正所述测量结果特征值的概率矩阵。
8.如权利要求6所述的多量子比特测量结果的确定方法,其特征在于,所述基于各个待读取量子比特的读取判据的保真度确定各个待读取量子比特的保真度矩阵,具体包括:获取各个待读取量子比特的读取判据的保真度;基于所述保真度确定各个待读取量子比特的读取判据的差错率;基于所述保真度和所述差错率确定各个待读取量子比特的读取判据的保真度矩阵。9.如权利要求1所述的多量子比特测量结果的确定方法,其特征在于,所述读取判据为线性直线方程或者曲线方程之一。10.一种多量子比特测量结果的确定装置,其特征在于,包括:第一获取模块,用于获取各个待读取量子比特的序号以及待读取量子比特的数量;第二获取模块,用于分别基于各个待读取量子比特的序号获取其对应的数据总线的读取反馈信号;第三获取模块,用于基于所述读取反馈信号获取各个待读取量子比特的量子态信息;第四获取模块,用于基于各个待读取量子比特的量子态信息和读取判据分别获取各个待读取量子比特的量子态测量值;确定模块,用于基于各个待读取量子比特的信息权重和量子态测量值确定待读取量子比特的测量结果目标值。11.一种量子计算机,其特征在于,应用如权利要求1-9任一项所述的多量子比特测量结果的确定方法进行量子计算,或包括如权利要求10所述的多量子比特测量结果的确定装置。
技术总结
本发明提供了一种多量子比特测量结果的确定方法、确定装置及量子计算机,其中,在对多量子比特测量结果进行确定时,先分别基于各个待读取量子比特的序号获取其对应的数据总线的读取反馈信号,然后基于读取反馈信号获取各个待读取量子比特的量子态信息,并基于各个待读取量子比特的量子态信息和读取判据分别获取各个待读取量子比特的量子态测量值,最后基于各个待读取量子比特的信息权重和量子态测量值确定待读取量子比特的测量结果目标值,实现对多个关联的量子比特的测量结果进行确定,使得多个关联量子比特可被应用,提高多个关联量子比特的实用性,扩大多个关联量子比特的应用场景。用场景。用场景。
技术研发人员:方双胜 孔伟成 石汉卿
受保护的技术使用者:本源量子计算科技(合肥)股份有限公司
技术研发日:2021.12.27
技术公布日:2023/7/11
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