CN117669751B 量子電路模擬方法、裝置及電子設備 （北京百度網訊科技有限公司）

量子電路中量子操作的超算子的矩陣表示和量擬過程中第一量子態的第一張量表示進行目標的超算子的矩陣表示和第一量子態的矩陣表示進行矩陣乘積處理，以得到量子電路的模擬結一量子態以量子電路的初始量子態為起始量子2獲取量子電路的結構信息，所述量子電路包括N個量子操作，基于所述結構信息，獲取所述量子電路中量子操作的超算子的矩陣針對每個量子操作，以所述量子操作的作用比特為目標指標順序，其中，所述目標操作包括移軸操作和矩陣整所述針對每個量子操作，以所述量子操作的作用比特路模擬過程中第一量子態的第一張量表示進行目標操作，得到所述第一量子態的矩陣表針對每個量子操作，以量子操作的作用比特(q0,…,qm-1)為目標指標順序，基于對第一量子態基于對第一量子基于所述結構信息，獲取所述量子電路中量子操作的算子表示在所述量子電路中量子操作模擬完成的情況下，將所述矩3第二獲取模塊，用于基于所述結構信息，獲取所述量子電路中處理模塊，用于對所述量子操作的超算子的矩陣表示和所述第一量子其中，所述目標操作包括移軸操作和矩陣整針對每個量子操作，以量子操作的作用比特(q0,…,qm-1)為目標指標順序，基于對第一量子態基于對第一量子基于所述結構信息，獲取所述量子電路中量子操作的算子表示在所述量子電路中量子操作模擬完成的情況下，將所述矩4所述存儲器存儲有可被所述至少一個處理器執行的指令，所述指令被5路模擬過程中第一量子態的第一張量表示進行目標操作，得到所述第一量子態的矩陣表示，對所述量子操作的超算子的矩陣表示和所述第一量子態的矩陣表示進行矩陣乘積處述量子電路在量子噪聲下執行的量子計算任務的任6述量子電路在量子噪聲下執行的量子計算任務的任[0019]存儲器存儲有可被至少一個處理器執行的指令，該指令[0022]根據本公開的技術解決了相關技術中量子噪聲下的量子電路模擬的效率比較低[0023]應當理解，本部分所描述的內容并非旨在標識本公開的實施例的關鍵或重要特7法主要通過量子混合態的密度矩陣表示和量子噪聲的Kraus算子和表示來描述量子噪聲下[0035]這種方法允許精確地模擬量子噪聲下的量子電路，然而其計算復雜度與Kraus算量子電路模擬的性能與非標準形式的矩陣與向量乘法算法[0043]本實施例的目的即在于將量子噪聲下的量子電路模擬過程中張量縮并問題轉化[0045]N個量子操作包括量子門和量子噪聲，量子電路的N個量子操作可以表示為8子操作的指示信息，確定量子電路中量子操作的超算子的矩陣表示和量子操作的作用比的初始量子態為起始量子態經過一次或多次量子操作的演化得到的，在得到量子末態之[0057]在針對當前量子操作的作用比特對第一量子態的第一張量表示進行移軸操作和9得第一量子態的矩陣表示和量子操作的超算子的矩陣表示可以進行矩陣乘積處理，因此，,態的張量表示進行移軸操作，以便將其張量指標順序移動到初始量子態的量子比特順序，[0073]本實施例中，將量子門或量子噪聲表示為超算子的矩陣形式和作用比特的二元子態與量子操作的張量縮并轉化為量子操作的超算子的矩陣表示與第一量子態的矩陣表算子U對量子門執行如下式(5)所示的轉化，以及基于量子噪聲的Kraus算子對量子噪聲執[0080]uput→slp),其中SV=U8U(5)初始量子態密度矩陣執行如下(7)所示的轉化，可以將量子混態表示成高維的量子純態的[0100]步驟2：初始化量子電路對應的初始量子態密度矩陣為高維的量子純態的張量形[0101]步驟3：初始化量子門和量子噪聲，表示為超算子的矩陣形式和作用比特的二元[0105]步驟7：基于當前量子操作的超算子的矩陣表示和量子態的矩陣表示執行標準矩子噪聲表示為超算子的矩陣形式和作用比特的二元組；之后將量子門/量子噪聲與量子態下量子電路的模效率。其適用于包含任意量子噪聲和量子門的量子噪聲下的量子電路模[0115]處理模塊304，用于對所述量子操作的超算子的矩陣表示和所述第一量子態的矩述量子電路在量子噪聲下執行的量子計算任務的任[0127]本公開提供的量子電路模擬裝置300能夠實現量子電路模擬方法實施例實現的各[0130]圖4示出了可以用來實施本公開的實施例的示例電子設備的示意性框圖。電子設的計算機程序或者從存儲單元408加載到隨機訪問存儲器(RAM)403中的計算機程序，來執因特網的計算機網絡和/或各種電信網絡與其他設備交換信部分或者全部可以經由ROM402和/或通信單元409而被載入和/或安裝到設備400上。當計機程序可在包括至少一個可編程處理器的可編程系統上執行和/或解釋，該可編程處理器[0135]用于實施本公開的方法的程序代碼可以采用一個或多個編程語言的任何組合來理器或控制器，使得程序代碼當由處理器或控制器執行時使流程圖和/或框圖中所規定的包部分地在機器上執行且部分地在遠程機器上執行或完全在遠程機器或服務器面或者該網絡瀏覽器來