CN119416907A 基于格雷码的量子态振幅编码方法、装置、设备和介质 （国开启科量子技术(安徽)有限公司）

路900号中安创谷科技园一期A4栋三基于格雷码的量子态振幅编码方法、装置、本发明公开了基于格雷码的量子态振幅编y子态编码算法对归一化的待编码实向量进行编yyyyy线路的量子门数量的情况下有效提升振幅编码2根据归一化的待编码实向量生成格雷码队列；根据格雷码队列中每个格雷码的生成顺序，将任意相邻的两个格yyyy通过目标量子线路演化得到目标量子态；其中，所述归一化的待编yyyy若h=2m，且m＜n_1，将前一轮循环的格雷码位数增加一位以得到本轮循环的格雷码位每一轮已生成的格雷码中最后一个格雷码的在量子比特q0上施加一个R,(a,)门。3根据目标异或值在格雷码队列中确定相对应的R,(ewx)门的施加位置。异或值模块，其用于根据格雷码队列中每个格雷码的生成顺序y计算模块，其用于通过采用量子态编码算法对归一化的待编码实向量进行编码得到Ryyy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_7中任一项所述的4[0001]本发明涉及量子计算技术领域，特别涉及一种基于格雷码的量子态振幅编码方是将经典数据转化成量子态的振幅，从而充分利用量子叠加特性进行高效的信息处理。是不同控制位的受控门，在实际执行的线路中，需要在所有受控门之前添加一个或多个X每个X门的施加位置根据所述目标异或值确定；每个含有参数的Ry门的施加位置根据格雷[0012]若h=2"，且m<n-l，将前一5路的初态为lo)"，n个量子比特由高位到低位依次记作90,9,",9-；[0023]在量子比特上施加一个受控R,(ae)门；其中，length表示目标格雷码的位数，decimal表示目标格雷码对应的十进制数，量子比特90,91,"",9engn-i是控制R,(a)门具有length个控制位；[0025]遍历所有的目标格雷码，以确定每个受控R,(ae)门的施加位置。个X门和Ry门，每个X门和每个Ry门交替设置；每个X门的施加位置根据所述目标异或值确6down振幅编码方法相比，本发明实施例所提供的编码方法对X门数量实现了指数级的优化[0040]4、本发明实施例所提供的编码方法可达到100%的保真度，可实现从经典数据到[0044]图3是本发明实施例的一种基于格雷码的量子态振幅编码方法的处理过程示意[0048]图7是用来实现本发明实施例的一种基于格雷码的量子态振幅编码方法的电子设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[0054]若使用现有的Top_down振幅编码方法对一组维度为2'=16的待编码实向量x进行[0056]图2示出了本发明实施例的一种基于格雷码的量子态振幅编码方法的流程示意格雷码中任意两个二进制数之间的汉明距离恒为1的特点，本发明实施例将格雷码引入了8。参数的Ry门的施加位置根据格雷码队列中每向量x的2"个元素。有效控制位，按照生成的格雷码的顺序排列相应的受控门，使得相邻受控门的有效控制位可简化编码后的量子线路，这样可加快在模拟器上实现的模拟速度，并可降低在真实硬件上带来的噪声干扰。9m<n-l，将前一轮循环的格雷码位数增加一位以得到本轮循环[0096]如图3所示，应用本发明实施例所提供的基于格雷码的量子态振幅编码方法对待[0098]例如，若有维度为2'=16的待编码实向量x=[0.205,0.226,0.440,0.090,0.356,0.025,0.151,0.195,0.059,0.367,0.358,0.055,0.281,0.302,0.111,[0108]将队列A中两两相邻的两个格雷码作为一组格雷码，将每组格雷码中的两个格雷的受控R,门的参数；[0114]例如，对上述步骤中的维度为2'=16的待编码实向量x进行计算可得到15个参数，特90,91,""",Iongn-1是0.440,0.090,0.356,0.025,0.151,0.195,0.059,0.367,0.358,0.055,0.281,[0128]与本发明的方法实施例对应地，本发明还提供一种基于格雷码的量子态制备装[0132]计算模块540，其用于通过采用量子态编码算法对归一化的待编码实向量进行编电路（ApplicationSpecificIntegratedCircuit，ASIC或者可以被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路。存储器602可以包括用于数据或指令的存储器。举例来[0140]以上示例性地描述了本发明实施例的方法和系统的流程图和/或框图，并描述了