CN119416906B 量子态振幅编码方法、装置、设备及介质 （国开启科量子技术(安徽)有限公司）

司路900号中安创谷科技园一期A4栋三司过变分量子线路演化后的训练量子态关于哈密2根据归一化的待编码实向量构建变分量子线路；其中，变分量子将预设参数值作为训练参数代入所述变分量子线路，以输出经过测量经过所述变分量子线路演化后的训练量子态关所述第一单量子比特门和第二单量子比特门将每个所述第一单量子比特门和第二单量子比特门均设置在n个将每个所述双量子比特门的目标位分别设置在位于次低位的第2个量子比特至第n个设定模块，其用于设定哈密顿量，所述哈密顿量为归一化的待编3个拟设层和变分量子线路的输出端之间，操作列包括携带有训练参数的第二单量子比特代入模块，其用于将预设参数值作为训练参数代入所述变分测量模块，其用于测量经过所述变分量子线路演化后的训第一响应模块，其用于响应于训练参数或期望值收敛于设定的第二响应模块，其用于响应于训练参数或期望值未收敛于的存储器；所述电子设备执行所述计算机程序指令时实现如权利要求1_6中任一项所述的4[0001]本发明涉及计算机及量子算法的技术领域，特别涉及一种量子态振幅编码方法、5[0022]初始化变分量子线路，使得变分量子线路中的n个量子比特由低位至高位依次排[0024]将每个所述双量子比特门的目标位分别设置在位于次低位的第2个量子比特至第n个量子比特上，所述双量子比特门的控制位为与所述双量子比特门的目标量子比特相邻通过训练得到的新的训练参数再次代入到所述变分量子线路，重复测量步骤和训练步骤，直到新的训练参数或期望值收敛于设定的阈6一化待编码实向量的高效振幅编码；本发明技术方案结合了经典优化技术和量子线路算[0050]本领域技术人员知晓，本发明的实施方式可以实现为一种量子态振幅编码方法、7的任何元素及其数量均用于示例而非限制，附图中的任何命名均仅用于区分，而不具有任何限制含义。[0052]以下参考本发明的若干示例性或代表性实施方式，详细阐释本发明的原理和精[0053]若使用现有的Top_down振幅编码方案对一组维度为24=16个元素的待编码实向量^2RY门表示有2个控制位的多量子比特RY门。并且相邻受控Ry门之间包含一个或多个X门，[0055]图2示出了本发明实施例的一种量子态振幅编码方法的流程示意图，该方法包括8组待编码实向量的维度是N=2n，那么量子比特的数量n则是编码经典数据应用到的最少量本发明实施例提供的变分量子线路中只设置了单量子比特门和双量子比特门两种类型的训练和优化量子经典混合神经网络中的变分量子线路的训练参数；每次迭代优化均将返精确地将待编码实向量映射至其对应的振幅编码量子态上，确保了信息的完整性和准确9[0075]具体的，当归一化处理后的待编码实向量的元素个数满足2n时，待编码实向量[0083]S132：将每个所述第一单量子比特门和第二单量子比特门均设置在n个量子比特[0084]S133：将每个所述双量子比特门的目标位分别设置在位于次低位的第2个量子比特至第n个量子比特上，所述双量子比特门的控制位为与所述双量子比特门的目标量子比数可表示为操作列中的第二单量子比特门可设为非受控RY门，其的第一单量子比特门所在的操作列和双量子比特门所在的操作列可由左至右依次重复排列P层，第二单量子比特门所在的操作列的两端分别与最后一个双量子比特门所在的操作样经过所述变分量子线路演化后的目标量子态与待编码实向量的保真0.067989870.159640050.251414970.167567350.001002680.359611810.359984160.122202420.239833580.02_3.52611089e_02_2.10993189e_04_7.56729247e_02_7.57512790e_02_2.57149912e_02_5.04680542e_02_8.37530894e_02][_8.10597524e_02_01_2.61904463e_02_6.14951079e_02_9.68478160e_02_6.45487882e_02_02_1.53317936e_01][_6.55231562e_02_1.19946322e_01_9.69563977e_02_3.57694620e_02_2.79985485e_02_8.69198160e_02_2.1170564302_7.82851462e_02_5.21768227e_02_3.12212365e_04_1.11975287e_01_1.12091229e_01_3.80511725e_02_7.46789536e_02_1.23931726e_01][_02_3.20667344e_02_7.81031178e_03_1.83385942e_02_2.88812046e_02_02_2.75507966e_02_4.57212857e_02][_1.89214256e_02_3.46374555e_02_2.79985485e_02_1.03293134e_02_8.08527063e_03_2.51002303_1.43545357e_02_2.26067646e_02_1.50673430e_02_9.01590121e_05_3.23356226e_02_3.23691040e_02_1.09882135e_02_2.156538702][_5.87404319e_02_1.07529905e_01_8.69198160e_02_3.20667344e_02_02_4.67756634e_02_2.79893251e_04_1.00384003e_01_1.00487944e_01_3.41122503e_02_6.69484537e_02_1.11102754e_01][_1.43070723e_02_02_4.62262216e_03_1.08539063e_02_1.70936706e_02_1.13928818e_02_6.81720042e_05_2.44499596e_02_2.44752758e_02_8.3085202_2.70606648e_02][_3.35929730e_02_6.14951079e_02_4.97084365e_02_02_4.01358994e_02_2.67504604e_02_1.60067710e_04_5.74084491e_02_5.74678917e_02_1.95084011e_02_3.82870456e_02_6.35383789e_02][_5.29051201e_02_9.68478160e_02_7.82851462e_02_2.8881204602_7.01813461e_02_1.70936706e_02_4.01358994e_02_6.32094866e_02_4.21289393e_02_2.52088477e_04_9.04117922e_02_9.05054075e_02_6.02977517e_02_1.00065736e_01][_3.52611089e_02_6.45487882e_02_02_2.67504604e_02_4.21289393e_02_2.80788157e_02_1.68016238e_04_6.02591970e_02_6.03215913e_02_2.04771353e_02_4.01882765e_0202][_2.10993189e_04_3.86242949e_04_3.12212365e_04_1.15182377e_04_9.01590121e_05_2.79893251e_04_6.81720042e_05_1.6006704_1.68016238e_04_1.00536492e_06_3.60575165e_04_3.60948516e_04_1.22529785e_04_2.40476062e_04_3.99076474e_04][_7.56729247e_02_01_2.44499596e_02_5.74084491e_02_9.04117922e_02_6.02591970e_02_02_1.43129189e_01][_7.57512790e_02_1.38669866e_01_1.12091229e_01_02_9.05054075e_02_6.03215913e_02_3.60948516e_04_1.29454557e_01_1.29588599e_01_4.39909362e_02_8.63362905e_02_1.43277389e_01][_02_3.41122503e_02_8.30852643e_03_1.95084011e_02_3.07235177e_02_02_2.93082438e_02_4.86378165e_02][_5.04680542e_02_9.23865369e_02_02_3.82870456e_02_6.02977517e_02_4.01882765e_02_2.40476062e_04_8.62469875e_02_8.63362905e_02_2.93082438e_02_5.75201455e_02_9.54562240e_02][_8.37530894e_02_1.53317936e_01_1.23931726e_01_4.57212857e_02_01_6.66935225e_02_3.99076474e_04_1.43129189e_01_1.43277389e_01_1.04558060.529186251.83883371.16581820.91886920.52296980.126079870.21046750068442527[0162]由此可见，该量子态共有16个振幅，依次对应着待编码实向量x=[0.210429480.385211020.311378220.114874640.089918130.279145460.067989870.159640050.251414970.167567350.001002680.359611810.359984160.122202420.23983358数据精确地编码到量子态振幅中,可精确地将待编码实向量映射至其对应的振幅编码量子向量x对应的振幅编码后的量子态。基于这一结果，可作进一步的量子算法的各类计算任[0165]若使用现有的Top_down振幅编码方案对上述步骤S1中的维度为24=16的待编码实[0166]ParameterResolver(dtype:float64,[0170]alpha10:2.336