一种基于量子随机存储器的数据处理方法及装置与流程

本发明属于量子计算，特别是一种基于量子随机存储器的数据处理方法及装置。

背景技术：

1、量子随机存储器(quantum random access memory，简称qram)是一种利用量子物理原理的存储技术。与传统的计算机内存不同，qram允许在多个位置并行存储信息，并允许同时读取多个信息。这使得qram在处理大量数据时具有高效的优势。在理论上，qram的存储密度比传统的内存技术高得多，由于它可以使用量子加密算法，因此具有更强的安全性。

2、尽管qram是一种具有巨大潜力的技术，但它目前仍处于研究和开发阶段，并不是目前市场上的主流技术。同时，如何探索一条实现基于qram的数据并行读取的方法，加快数据处理速度，目前仍是一个亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种基于量子随机存储器的数据处理方法及装置，以解决现有技术中的不足，它通过提出一种qram架构，实现基于qram的数据并行读取的方法，加快数据处理速度，优化时间复杂度，并且降低qram架构的执行错误率。

2、本申请的一个实施例提供了一种基于量子随机存储器的数据处理方法，所述方法包括：

3、获得目标地址以及预设字长的数据位；

4、基于所述目标地址，利用预设寻址方式，确定所述目标地址对应的目标路径；

5、根据所述数据位的预设字长、所述目标路径，通过并行方式处理所述目标地址对应的数据，其中，所述并行方式为在预设时序内一次读取预设字长的数据。

6、可选的，所述获得目标地址以及预设字长的数据位之后，所述方法还包括：

7、通过地址寄存器依次读取所述目标地址的每一位，并利用预设量子线路将所述地址寄存器读取的所述目标地址的每一位进行转移操作，其中，所述预设量子线路包括h门、cnot门、受控z门、swap门以及受控swap门，所述转移操作包括数据拷贝、数据路由和数据交换中的一种或多种。

8、可选的，所述量子随机存储器为二叉树结构，所述二叉树结构包括1层根节点和n-1层子树节点，其中所述二叉树结构的每一层均包括一地址比特和一数据比特，n为所述目标地址的地址长度。

9、可选的，所述基于所述目标地址，利用预设寻址方式，确定所述目标地址对应的目标路径，包括：

10、从所述根节点开始，通过所述预设量子线路，将依次读取的n-1位目标地址的每一位依次转移到对应目标层子树节点的数据比特上；

11、并将当前目标层子树节点的数据比特读取的一位目标地址交换到当前目标层子树节点的地址比特上，直至生成n位目标地址对应的目标路径。

12、可选的，所述从所述根节点开始，通过所述预设量子线路，将依次读取的n-1位目标地址的每一位依次转移到对应目标层子树节点的数据比特上，包括：

13、从n＝0开始，将所述目标地址的第0位地址转移到所述二叉树结构的根节点上；

14、从第i层子树节点开始，执行将所述目标地址的第i位地址转移到所述二叉树结构的第i层子树节点数据比特上的步骤，直至所述目标地址的每一位地址均完成转移，其中，所述i为整数且取值为从1依次取到n-1。

15、可选的，所述根据所述数据位的预设字长、所述目标路径，通过并行方式处理所述目标地址对应的数据，包括：

16、在接收到所述目标路径时，根据预设字长的数据位并行方式读取规则获取所述目标路径中的每一位地址对应的数据；

17、通过所述预设量子线路，将所述每一位地址对应的数据分别转移至所述二叉树结构中根节点的地址比特，以完成所述目标路径对应数据的解析处理。

18、本申请的又一实施例提供了一种基于量子随机存储器的数据处理装置，所述装置包括：

19、获得模块，用于获得目标地址以及预设字长的数据位；

20、确定模块，用于基于所述目标地址，利用预设寻址方式，确定所述目标地址对应的目标路径；

21、处理模块，用于根据所述数据位的预设字长、所述目标路径，通过并行方式处理所述目标地址对应的数据，其中，所述并行方式为在预设时序内一次读取预设字长的数据。

22、可选的，所述获得模块之后，所述装置还包括：

23、转移模块，用于通过地址寄存器依次读取所述目标地址的每一位，并利用预设量子线路将所述地址寄存器读取的所述目标地址的每一位进行转移操作，其中，所述预设量子线路包括h门、cnot门、受控z门、swap门以及受控swap门，所述转移操作包括数据拷贝、数据路由和数据交换中的一种或多种。

24、可选的，所述确定模块，包括：

25、转移单元，用于从所述根节点开始，通过所述预设量子线路，将依次读取的n-1位目标地址的每一位依次转移到对应目标层子树节点的数据比特上；

26、交换单元，用于并将当前目标层子树节点的数据比特读取的一位目标地址交换到当前目标层子树节点的地址比特上，直至生成n位目标地址对应的目标路径。

27、可选的，所述转移单元，包括：

28、第一转移子单元，用于从n＝0开始，将所述目标地址的第0位地址转移到所述二叉树结构的根节点上；

29、第二转移子单元，用于从第i层子树节点开始，执行将所述目标地址的第i位地址转移到所述二叉树结构的第i层子树节点数据比特上的步骤，直至所述目标地址的每一位地址均完成转移，其中，所述i为整数且取值为从1依次取到n-1。

30、可选的，所述处理模块，包括：

31、获取单元，用于在接收到所述目标路径时，根据预设字长的数据位并行方式读取规则获取所述目标路径中的每一位地址对应的数据；

32、解析单元，用于通过所述预设量子线路，将所述每一位地址对应的数据分别转移至所述二叉树结构中根节点的地址比特，以完成所述目标路径对应数据的解析处理。

33、本申请的又一实施例提供了一种存储介质，所述存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时实现上述任一项中所述的方法。

34、本申请的又一实施例提供了一种电子装置，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以实现上述任一项中所述的方法。

35、与现有技术相比，本发明首先获得目标地址以及预设字长的数据位，随后基于目标地址，利用预设寻址方式，确定目标地址对应的目标路径，最后根据数据位的预设字长、目标路径，通过并行方式处理目标地址对应的数据，其中，并行方式为在预设时序内一次读取预设字长的数据，它通过提出一种qram架构，实现基于qram的数据并行读取的方法，加快数据处理速度，优化时间复杂度，并且降低qram架构的执行错误率。

技术特征：

1.一种基于量子随机存储器的数据处理方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获得目标地址以及预设字长的数据位之后，所述方法还包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述量子随机存储器为二叉树结构，所述二叉树结构包括1层根节点和n-1层子树节点，其中所述二叉树结构的每一层均包括一地址比特和一数据比特，n为所述目标地址的地址长度。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述目标地址，利用预设寻址方式，确定所述目标地址对应的目标路径，包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述从所述根节点开始，通过所述预设量子线路，将依次读取的n-1位目标地址的每一位依次转移到对应目标层子树节点的数据比特上，包括：

6.根据权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述数据位的预设字长、所述目标路径，通过并行方式处理所述目标地址对应的数据，包括：

7.一种基于量子随机存储器的数据处理装置，其特征在于，所述装置包括：

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述获得模块之后，所述装置还包括：

9.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时实现所述权利要求1至6任一项中所述的方法。

10.一种电子装置，包括存储器和处理器，其特征在于，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以实现所述权利要求1至6任一项中所述的方法。

技术总结本发明公开了一种基于量子随机存储器的数据处理方法及装置，方法包括：首先获得目标地址以及预设字长的数据位，随后基于目标地址，利用预设寻址方式，确定目标地址对应的目标路径，最后根据数据位的预设字长、目标路径，通过并行方式处理目标地址对应的数据，其中，并行方式为在预设时序内一次读取预设字长的数据，它通过提出一种QRAM架构，实现基于QRAM的数据并行读取的方法，加快数据处理速度，优化时间复杂度，并且降低QRAM架构的执行错误率。技术研发人员：窦猛汉,请求不公布姓名,请求不公布姓名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：技术公布日：2024/9/9