CN117669751B 量子电路模拟方法、装置及电子设备 （北京百度网讯科技有限公司）

量子电路中量子操作的超算子的矩阵表示和量拟过程中第一量子态的第一张量表示进行目标的超算子的矩阵表示和第一量子态的矩阵表示进行矩阵乘积处理，以得到量子电路的模拟结一量子态以量子电路的初始量子态为起始量子2获取量子电路的结构信息，所述量子电路包括N个量子操作，基于所述结构信息，获取所述量子电路中量子操作的超算子的矩阵针对每个量子操作，以所述量子操作的作用比特为目标指标顺序，其中，所述目标操作包括移轴操作和矩阵整所述针对每个量子操作，以所述量子操作的作用比特路模拟过程中第一量子态的第一张量表示进行目标操作，得到所述第一量子态的矩阵表针对每个量子操作，以量子操作的作用比特(q0,…,qm-1)为目标指标顺序，基于对第一量子态基于对第一量子基于所述结构信息，获取所述量子电路中量子操作的算子表示在所述量子电路中量子操作模拟完成的情况下，将所述矩3第二获取模块，用于基于所述结构信息，获取所述量子电路中处理模块，用于对所述量子操作的超算子的矩阵表示和所述第一量子其中，所述目标操作包括移轴操作和矩阵整针对每个量子操作，以量子操作的作用比特(q0,…,qm-1)为目标指标顺序，基于对第一量子态基于对第一量子基于所述结构信息，获取所述量子电路中量子操作的算子表示在所述量子电路中量子操作模拟完成的情况下，将所述矩4所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被5路模拟过程中第一量子态的第一张量表示进行目标操作，得到所述第一量子态的矩阵表示，对所述量子操作的超算子的矩阵表示和所述第一量子态的矩阵表示进行矩阵乘积处述量子电路在量子噪声下执行的量子计算任务的任6述量子电路在量子噪声下执行的量子计算任务的任[0019]存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，该指令[0022]根据本公开的技术解决了相关技术中量子噪声下的量子电路模拟的效率比较低[0023]应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本公开的实施例的关键或重要特7法主要通过量子混合态的密度矩阵表示和量子噪声的Kraus算子和表示来描述量子噪声下[0035]这种方法允许精确地模拟量子噪声下的量子电路，然而其计算复杂度与Kraus算量子电路模拟的性能与非标准形式的矩阵与向量乘法算法[0043]本实施例的目的即在于将量子噪声下的量子电路模拟过程中张量缩并问题转化[0045]N个量子操作包括量子门和量子噪声，量子电路的N个量子操作可以表示为8子操作的指示信息，确定量子电路中量子操作的超算子的矩阵表示和量子操作的作用比的初始量子态为起始量子态经过一次或多次量子操作的演化得到的，在得到量子末态之[0057]在针对当前量子操作的作用比特对第一量子态的第一张量表示进行移轴操作和9得第一量子态的矩阵表示和量子操作的超算子的矩阵表示可以进行矩阵乘积处理，因此，,态的张量表示进行移轴操作，以便将其张量指标顺序移动到初始量子态的量子比特顺序，[0073]本实施例中，将量子门或量子噪声表示为超算子的矩阵形式和作用比特的二元子态与量子操作的张量缩并转化为量子操作的超算子的矩阵表示与第一量子态的矩阵表算子U对量子门执行如下式(5)所示的转化，以及基于量子噪声的Kraus算子对量子噪声执[0080]uput→slp),其中SV=U8U(5)初始量子态密度矩阵执行如下(7)所示的转化，可以将量子混态表示成高维的量子纯态的[0100]步骤2：初始化量子电路对应的初始量子态密度矩阵为高维的量子纯态的张量形[0101]步骤3：初始化量子门和量子噪声，表示为超算子的矩阵形式和作用比特的二元[0105]步骤7：基于当前量子操作的超算子的矩阵表示和量子态的矩阵表示执行标准矩子噪声表示为超算子的矩阵形式和作用比特的二元组；之后将量子门/量子噪声与量子态下量子电路的模效率。其适用于包含任意量子噪声和量子门的量子噪声下的量子电路模[0115]处理模块304，用于对所述量子操作的超算子的矩阵表示和所述第一量子态的矩述量子电路在量子噪声下执行的量子计算任务的任[0127]本公开提供的量子电路模拟装置300能够实现量子电路模拟方法实施例实现的各[0130]图4示出了可以用来实施本公开的实施例的示例电子设备的示意性框图。电子设的计算机程序或者从存储单元408加载到随机访问存储器(RAM)403中的计算机程序，来执因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信部分或者全部可以经由ROM402和/或通信单元409而被载入和/或安装到设备400上。当计机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器[0135]用于实施本公开的方法的程序代码可以采用一个或多个编程语言的任何组合来理器或控制器，使得程序代码当由处理器或控制器执行时使流程图和/或框图中所规定的包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器面或者该网络浏览器来