单量子门保真度的确定方法和装置与流程

本公开涉及量子信息，具体为量子计算、性能检测等，尤其涉及一种单量子门保真度的确定方法和装置。

背景技术：

1、量子门（quantum gate）是量子计算中的基本运算单元，用于对量子比特（quantumbit，简写为qubit或qbit）进行操作，其输入输出的量子比特数量是相同的。量子比特是量子信息单元，量子门可以对一个、两个或更多个量子比特进行操作，单量子门是针对一个量子比特进行操作。

2、在计算科学领域，保真度往往指的是数据的完整性和计算的正确性，保真度越高，也就意味着计算设备的可靠性和计算能力越强。简单来说，量子门保真度是指量子计算机进行基本运算时的正确率。

3、如何确定量子门保真度是需要解决的问题。

技术实现思路

1、本公开提供了一种单量子门保真度的确定方法和装置、设备和介质。

2、根据本公开的一方面，提供了一种单量子门保真度的确定方法，包括：基于预设的信噪比，生成目标单量子门对应的含噪微波信号；生成量子比特的初态，并确定所述初态对应的理想末态；基于所述含噪微波信号，确定所述初态对应的含噪末态；基于所述理想末态和所述含噪末态，确定量子态保真度；基于所述量子态保真度，确定所述目标单量子门的保真度。

3、根据本公开的另一方面，提供了一种单量子门保真度的确定装置，包括：第一生成模块，用于基于预设的信噪比，生成目标单量子门对应的含噪微波信号；第一确定模块，用于生成量子比特的初态，并确定所述初态对应的理想末态；第二确定模块，用于基于所述含噪微波信号，确定所述初态对应的含噪末态；第三确定模块，用于基于所述理想末态和所述含噪末态，确定量子态保真度；第四确定模块，用于基于所述量子态保真度，确定所述目标单量子门的保真度。

4、根据本公开的另一方面，提供了一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如上述任一方面的任一项所述的方法。

5、根据本公开的另一方面，提供了一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，其中，所述计算机指令用于使所述计算机执行根据上述任一方面的任一项所述的方法。

6、根据本公开的另一方面，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序在被处理器执行时实现根据上述任一方面的任一项所述的方法。

7、本公开可以准确高效地确定单量子门保真度。

8、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征，也不用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

技术特征：

1.一种单量子门保真度的确定方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于预设的信噪比，生成目标单量子门对应的含噪微波信号，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述生成量子比特的初态，包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述初态对应的理想末态，包括：

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述含噪微波信号，确定所述初态对应的含噪末态，包括：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述确定所述多个时间点中各个时间点的含噪演化矩阵，包括：

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述基于所述各个时间点的含噪演化矩阵和所述初态，确定所述含噪末态，包括：

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述理想末态和所述含噪末态，确定量子态保真度，包括：

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述量子态保真度，确定所述目标单量子门的保真度，包括：

11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

12.一种单量子门保真度的确定装置，其特征在于，包括：

13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述第一生成模块进一步用于：

14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，

15.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述第一确定模块进一步用于：

16.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述第一确定模块进一步用于：

17.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述第二确定模块进一步用于：

18.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，所述第二确定模块进一步用于：

19.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，所述第二确定模块进一步用于：

20.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述第三确定模块进一步用于：

21.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述第四确定模块进一步用于：

22.根据权利要求12所述的装置，还包括：

23. 一种电子设备，包括：

24.一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，其中，所述计算机指令用于使所述计算机执行根据权利要求1-11中任一项所述的方法。

25.一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序在被处理器执行时实现根据权利要求1-11中任一项所述的方法。

技术总结本公开提供了一种单量子门保真度的确定方法和装置，涉及量子信息技术领域，具体为量子计算、性能检测等技术领域。单量子门保真度的确定方法包括：基于预设的信噪比，生成目标单量子门对应的含噪微波信号；生成量子比特的初态，并确定所述初态对应的理想末态；基于所述含噪微波信号，确定所述初态对应的含噪末态；基于所述理想末态和所述含噪末态，确定量子态保真度；基于所述量子态保真度，确定所述目标单量子门的保真度。技术研发人员：孙晓培,陈安,陆寅,匡学衡,申欣童,栾添,李海峰受保护的技术使用者：量子科技长三角产业创新中心技术研发日：技术公布日：2024/11/14