子量子线路量子态测量方法、装置及量子计算机操作系统与流程 专利技术说明

计算;推算;计数设备的制造及其应用技术1.本技术涉及量子计算技术领域，尤其涉及一种子量子线路量子态测量方法、装置及量子计算机操作系统。背景技术：2.人类目前处于量子技术发展的关键时代——含噪声的中型量子(noisy intermediate scale quantum，nisq)器件。有限的相干时间、单个量子位的频率选择、量子位之间的串扰和有限的控制带宽等噪声随着量子比特数量的增加而增加，从而限制了nisq技术的发展。建立一个可靠的量子计算设备越来越难。3.目前常用的做法是，将量子比特多的量子线路切割成多个量子比特少的子量子线路，然后将子量子线路在量子计算设备上运行，将运行得到的结果进行合成从而得到切割前的量子线路的模拟结果。该种方法比直接在量子计算设备上运行量子比特多的量子线路得到的结果更加可靠。该做法的核心问题之一在于切割后的子量子线路如何转化为在量子计算设备上实际运行的子量子线路以及对实际运行的子量子线路进行量子态测量。技术实现要素：4.本技术实施例提供一种子量子线路量子态测量方法、装置及量子计算机操作系统，用于将切割后的子量子线路转化为在量子计算设备上实际运行的子量子线路以及对实际运行的子量子线路进行量子态测量。5.第一方面，本技术实施例提供一种子量子线路量子态测量方法，包括：6.获取切割后的子量子线路，所述子量子线路包括第一量子比特和第二量子比特，所述第一量子比特所在的时间线未被切割，所述第二量子比特所在的时间线已被切割；7.通过第一酉矩阵将所述第一量子比特的初始量子态制备至第一量子态；若所述第二量子比特所在的时间线为切割后的上游时间线，则通过所述第一酉矩阵将所述第二量子比特的初始量子态制备至所述第一量子态；若所述第二量子比特所在的时间线为切割后的下游时间线，则通过第二酉矩阵将所述第二量子比特的初始量子态制备至第二量子态，所述上游时间线为切割位置前的时间线，所述下游时间线为切割位置后的时间线；8.在第一测量基上测量运行所述子量子线路后的所述第一量子比特的末终量子态；若所述第二量子比特所在的时间线为切割后的下游时间线，则在所述第一测量基上测量运行所述子量子线路后的所述第二量子比特的末终量子态；若所述第二量子比特所在的时间线为切割后的上游时间线，则在第二测量基上测量运行所述子量子线路后的所述第二量子比特的末终量子态。9.可选地，量子态在布洛赫球中用球心o指向球面上的一点si间的有向线段表示，所述第二量子态指向的顶点si在布洛赫球中构成正四面体，其中所述i等于0、1、2或3。10.可选地，所述第一量子态为|0》，所述第二量子态与所述第一量子态相同，所述第一量子态对应的第一酉矩阵与所述第二量子态对应的第二酉矩阵为单位矩阵i；11.其中，所述12.可选地，所述为所述为所述为所述对应的第二酉矩阵为所述对应的第二酉矩阵为所述对应的第二酉矩阵为13.其中，14.可选地，所述第一测量基为z，所述第二测量基为所述z、x、y；其中，所述所述所述15.可选地，所述z对应的泡利特征态为或所述x对应的泡利特征态为或所述y对应的泡利特征态为或16.第二方面，本技术实施例提供一种子量子线路量子态测量装置，其特征在于，包括：17.线路获取单元，用于获取切割后的子量子线路，所述子量子线路包括第一量子比特和第二量子比特，所述第一量子比特所在的时间线未被切割，所述第二量子比特所在的时间线已被切割；18.量子态制备单元，用于通过第一酉矩阵将所述第一量子比特的初始量子态制备至第一量子态；若所述第二量子比特所在的时间线为切割后的上游时间线，则通过所述第一酉矩阵将所述第二量子比特的初始量子态制备至所述第一量子态；若所述第二量子比特所在的时间线为切割后的下游时间线，则通过第二酉矩阵将所述第二量子比特的初始量子态制备至第二量子态，所述上游时间线为切割位置前的时间线，所述下游时间线为切割位置后的时间线；19.量子态测量单元，用于在第一测量基上测量运行所述子量子线路后的所述第一量子比特的末终量子态；若所述第二量子比特所在的时间线为切割后的下游时间线，则在所述第一测量基上测量运行所述子量子线路后的所述第二量子比特的末终量子态；若所述第二量子比特所在的时间线为切割后的上游时间线，则在第二测量基上测量运行所述子量子线路后的所述第二量子比特的末终量子态。20.第三方面，本技术实施例提供一种电子设备，包括处理器、存储器、通信接口以及一个或多个程序，其中，上述一个或多个程序被存储在上述存储器中，并且被配置由上述处理器执行，上述程序包括用于执行本技术实施例第一方面所述的方法中的步骤的指令。21.第四方面，本技术实施例提供了一种计算机可读存储介质，其中，上述计算机可读存储介质存储用于电子数据交换的计算机程序，其中，上述计算机程序使得计算机执行如本技术实施例第一方面所述的方法中所描述的部分或全部步骤。22.第五方面，本技术实施例提供了一种计算机程序产品，其中，上述计算机程序产品包括存储了计算机程序的非瞬时性计算机可读存储介质，上述计算机程序可操作来使计算机执行如本技术实施例第一方面所述的方法中所描述的部分或全部步骤。该计算机程序产品可以为一个软件安装包。23.第六方面，本技术实施例提供了一种量子计算机操作系统，其中，上述量子计算机操作系统根据本技术实施例第一方面所述的方法中所描述的部分或全部步骤子量子线路量子态的测量。24.可以看出，在本技术实施例中，通过第一酉矩阵将所述第一量子比特的初始量子态制备至第一量子态；若所述第二量子比特所在的时间线为切割后的上游时间线，则通过所述第一酉矩阵将所述第二量子比特的初始量子态制备至所述第一量子态；若所述第二量子比特所在的时间线为切割后的下游时间线，则通过第二酉矩阵将所述第二量子比特的初始量子态制备至第二量子态，所述上游时间线为切割位置前的时间线，所述下游时间线为切割位置后的时间线，根据量子比特所在的时间线的类型，通过不同酉矩阵将量子比特制备到不同的初始量子态，实现了切割后的子量子线路的各量子比特初始量子态的制备，进而实现了将切割后的子量子线路转化为在量子计算设备上实际运行的子量子线路。25.同时，在第一测量基上测量运行所述子量子线路后的所述第一量子比特的末终量子态；若所述第二量子比特所在的时间线为切割后的下游时间线，则在所述第一测量基上测量运行所述子量子线路后的所述第二量子比特的末终量子态；若所述第二量子比特所在的时间线为切割后的上游时间线，则在第二测量基上测量运行所述子量子线路后的所述第二量子比特的末终量子态，根据量子比特所在的时间线的类型，在不同的测量基上测量各量子比特的末终量子态，从而实现了实际运行的子量子线路的各量子比特末终量子态的测量。26.本技术的这些方面或其他方面在以下实施例的描述中会更加简明易懂。附图说明27.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。28.图1a为本技术实施例提供的一种子量子线路量子态测量方法的计算机终端的硬件结构框图；29.图1b为本技术实施例中提供的一种量子线路的图形化显示示意图；30.图2a为本技术实施例提供的一种子量子线路量子态测量方法的流程示意图；31.图2b为本技术实施例提供的一种由量子线路切割为子量子线路的过程示意图；32.图2c为本技术实施例提供的一种布洛赫球的示意图；33.图2d为本技术实施例提供的一种第二量子态的结构示意图；34.图3为本技术实施例提供的一种电子设备的结构示意图；35.图4是本技术实施例提供的一种子量子线路量子态测量装置的结构示意图。具体实施方式36.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本技术保护的范围。37.以下分别进行详细说明。38.本技术的说明书和权利要求书及所述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。39.在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。40.图1a为本技术实施例提供的一种子量子线路量子态测量方法的计算机终端的硬件结构框图。41.参见图1a所示，计算机终端可以包括一个或多个(图1a中仅示出一个)处理器102(处理器102可以包括但不限于微处理器mcu或可编程逻辑器件fpga等的处理装置)和用于存储数据的存储器104，可选地，上述计算机终端还可以包括用于通信功能的传输装置106以及输入输出设备108。本领域普通技术人员可以理解，图1a所示的结构仅为示意，其并不对上述计算机终端的结构造成限定。例如，计算机终端还可包括比图1a中所示更多或者更少的组件，或者具有与图1a所示不同的配置。42.存储器104可用于存储应用软件的软件程序以及模块，如本技术实施例中的子量子线路量子态测量方法对应的程序指令/模块，处理器102通过运行存储在存储器104内的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述的方法。存储器104可包括高速随机存储器，还可包括非易失性存储器，如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。在一些实例中，存储器104可进一步包括相对于处理器102远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至计算机终端10。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。43.传输装置106用于经由一个网络接收或者发送数据。上述的网络具体实例可包括计算机终端10的通信供应商提供的无线网络。在一个实例中，传输装置106包括一个网络适配器(network interface controller，nic)，其可通过基站与其他网络设备相连从而可与互联网进行通讯。在一个实例中，传输装置106可以为射频(radio frequency，rf)模块，其用于通过无线方式与互联网进行通讯。44.需要说明的是，本技术实施例所指量子程序，即是经典语言编写的表征量子比特及其演化的程序，其中与量子计算相关的量子比特、量子逻辑门等等均有相应的经典代码表示。45.量子线路作为量子程序的一种体现方式，也称量子逻辑电路，是最常用的通用量子计算模型，表示在抽象概念下对于量子比特进行操作的线路，其组成包括量子比特、线路(时间线)，以及各种量子逻辑门，最后常需要通过量子测量操作将结果读取出来。量子线路的展现方式可以是按一定执行时序排列的量子逻辑门序列。46.具体的，例如一段量子程序：47.qcircuitcir；48.cir《《h(q[0])《《h(q[1])《《h(q[2])《《h(q[3])《《rz(q[0],pi/2)《《ry(q[1],pi/4)《《rz(q[2],pi/4)《《cnot(q[0],q[1])《《cr(q[1],q[2],pi/3)《《cnot(q[2],q[3])《《cnot(q[0],q[3]).[0049]对应的量子线路(记为1#量子线路)，可表示为：[0050]q[0]:h(q[0])、rz(q[0],pi/2)[0051]q[1]:h(q[1])、ry(q[1],pi/4)、cnot(q[0],q[1])[0052]q[2]:h(q[2])、rz(q[2],-pi/4)、cr(q[1],q[2],pi/3)[0053]q[3]:h(q[3])、cnot(q[2],q[3])、cnot(q[0],q[3])[0054]其中，q[0]、q[1]、q[2]、q[3]是指比特位从0至3的量子比特，通常也可被记为q0、q1、q2、q3。[0055]更为形象的一种展现方式，与上述量子逻辑门序列对应的量子线路图展示参照图1b所示。[0056]不同于传统电路是用金属线所连接以传递电压信号或电流信号，在量子线路中，线路可看成是由时间所连接，亦即量子比特的状态随着时间自然演化，在这过程中按照哈密顿运算符的指示，一直到遇上量子逻辑门而被操作。[0057]一个量子程序整体上对应有一条总的量子线路，本技术所述量子程序即指该条总的量子线路，其中，该总的量子线路中的量子比特总数与量子程序的量子比特总数相同。可以理解为：一个量子程序可以由量子线路、针对量子线路中量子比特的测量操作、保存测量结果的寄存器及控制流节点(跳转指令)组成，一条量子线路可以包含几十上百个甚至千上万个量子逻辑门操作。量子程序的执行过程，就是对所有的量子逻辑门按照一定时序执行的过程。需要说明的是，时序即单个量子逻辑门被执行的时间顺序。[0058]需要说明的是，经典计算中，最基本的单元是比特，而最基本的控制模式是逻辑门，可以通过逻辑门的组合来达到控制电路的目的。类似地，处理量子比特的方式就是量子逻辑门。使用量子逻辑门，能够使量子态发生演化，量子逻辑门是构成量子线路的基础，量子逻辑门包括单比特量子逻辑门(或单量子逻辑门，简称“单门”)，如hadamard门(h门，阿达马门)、泡利-x门(x门)、泡利-y门(y门)、泡利-z门(z门)、rx门、ry门、rz门等等；两比特量子逻辑门(或双量子逻辑门，简称“双门”)，如cnot门、cr门、swap门、iswap门等等；多比特量子逻辑门(或多量子逻辑门，简称“多门”)，如toffoli门等等。量子逻辑门一般使用酉矩阵表示，而酉矩阵不仅是矩阵形式，也是一种操作和变换。一般量子逻辑门在量子态上的作用是通过酉矩阵左乘以量子态右矢对应的矩阵进行计算的。[0059]例如，量子态右矢|0》对应的矢量为量子态右矢|1》对应的矢量为[0060]量子态，即量子比特的逻辑状态。在量子算法(或称量子程序)中，针对量子线路包含的一组量子比特的量子态，采用二进制表示方式，例如，一组量子比特为q0、q1、q2，表示第0位、第1位、第2位量子比特，在二进制表示方式中从高位到低位排序为q2q1q0，该组量子比特对应的量子态共有2的量子比特总数次方个，即8个本征态(确定的状态)：|000》、|001》、|010》、|011》、|100》、|101》、|110》、|111》，每个量子态的位与量子比特对应一致，如|001》态，001从高位到低位对应q2q1q0，|》为狄拉克符号。对于包含n个量子比特q0、q1、…、qn、…、qn-1的量子线路，二进制表示量子态的位阶排序为qn-1qn-2…、q1q0。[0061]以单个量子比特说明，单个量子比特的逻辑状态ψ可能处于|0》态、|1》态、|0》态和|1》态的叠加态(不确定状态)，具体可以表示为ψ＝a|0》+b|1》，其中，a和b为表示量子态振幅(概率幅)的复数，振幅的模的平方表示概率，a2、b2分别表示逻辑状态是|0》态、|1》态的概率，|a|2+|b|2＝1。简言之，量子态是各本征态组成的叠加态，当其他态的概率为0时，即处于唯一确定的本征态。[0062]下面结合附图进一步介绍本技术实施例提供的一种子量子线路量子态测量方法。[0063]参见图2a，图2a为本技术实施例提供的一种子量子线路量子态测量方法的流程示意图，该方法包括：[0064]步骤201：获取切割后的子量子线路，所述子量子线路包括第一量子比特和第二量子比特，所述第一量子比特所在的时间线未被切割，所述第二量子比特所在的时间线已被切割。[0065]如图2b所示，图2b为本技术实施例提供的一种由量子线路切割为子量子线路的过程示意图。原量子线路被图示的两个切割位置切割成两个子量子线路：子量子线路1和子量子线路2。原量子线路中的量子比特q[1]和量子比特q[3]所在的时间线被切割，量子比特q[0]和量子比特q[2]所在的时间线未被切割。[0066]步骤202：通过第一酉矩阵将所述第一量子比特的初始量子态制备至第一量子态；若所述第二量子比特所在的时间线为切割后的上游时间线，则通过所述第一酉矩阵将所述第二量子比特的初始量子态制备至所述第一量子态；若所述第二量子比特所在的时间线为切割后的下游时间线，则通过第二酉矩阵将所述第二量子比特的初始量子态制备至第二量子态，所述上游时间线为切割位置前的时间线，所述下游时间线为切割位置后的时间线。[0067]其中，初始量子态可以为|0》，也可以为|1》，还可以为|0》和|1》的叠加态。在量子算法和实验中，一般默认初始量子态为基态|0》。[0068]如图2b所示，子量子线路1中的量子比特q[1]所在的时间线为下游时间线，量子比特q[3]所在的时间线为上游时间线；子量子线路2中的量子比特q[1]所在的时间线为上游时间线，量子比特q[3]所在的时间线为下游时间线。[0069]步骤203：在第一测量基上测量运行所述子量子线路后的所述第一量子比特的末终量子态；若所述第二量子比特所在的时间线为切割位置后的下游时间线，则在所述第一测量基上测量运行所述子量子线路后的所述第二量子比特的末终量子态；若所述第二量子比特所在的时间线为切割位置后的上游时间线，则在第二测量基上测量运行所述子量子线路后的所述第二量子比特的末终量子态。[0070]其中，切割后的子量子线路为第一子量子线路，第一子量子线路中的量子比特被制备量子态后允许在电子设备中实际运行的子量子线路为第二量子线路。所述第二子量子线路的个数基于所述第二量子态、所述第一测量基、所述第一子量子线路中的上游时间线和下游时间线确定。[0071]进一步地，所述第二量子态的个数为m，所述第二测量基的个数为n，所述第一子量子线路中的上游时间线个数为p，所述第一子量子线路中的下游时间线个数为q，则所述第二子量子线路的个数为mp·nq。[0072]可以看出，在本技术实施例中，通过第一酉矩阵将所述第一量子比特的初始量子态制备至第一量子态；若所述第二量子比特所在的时间线为切割后的上游时间线，则通过所述第一酉矩阵将所述第二量子比特的初始量子态制备至所述第一量子态；若所述第二量子比特所在的时间线为切割后的下游时间线，则通过第二酉矩阵将所述第二量子比特的初始量子态制备至第二量子态，所述上游时间线为切割位置前的时间线，所述下游时间线为切割位置后的时间线，根据量子比特所在的时间线的类型，通过不同酉矩阵将量子比特制备到不同的初始量子态，实现了切割后的子量子线路的各量子比特初始量子态的制备，进而实现了将切割后的子量子线路转化为在量子计算设备上实际运行的子量子线路。[0073]同时，在第一测量基上测量运行所述子量子线路后的所述第一量子比特的末终量子态；若所述第二量子比特所在的时间线为切割后的下游时间线，则在所述第一测量基上测量运行所述子量子线路后的所述第二量子比特的末终量子态；若所述第二量子比特所在的时间线为切割后的上游时间线，则在第二测量基上测量运行所述子量子线路后的所述第二量子比特的末终量子态，根据量子比特所在的时间线的类型，在不同的测量基上测量各量子比特的末终量子态，从而实现了实际运行的子量子线路的各量子比特末终量子态的测量。[0074]在本技术的一实施例中，量子态在布洛赫球中用球心o指向球面上的一点si间的有向线段表示，所述第二量子态指向的顶点si在布洛赫球中构成正四面体，其中所述i等于0、1、2或3。[0075]参见图2c，图2c为本技术实施例提供的一种布洛赫球的示意图。如图2c所示，布洛赫的球心与直角坐标系的原点o重合。对于布洛赫球中的任意一点si可以用球坐标表示或用直角坐标表示或用直角坐标表示，其中布洛赫球的半径r为1。对于有向线段对应的量子态可以表示为：[0076]θ取值范围为[0，π]，取值范围为[0，2]。[0077]可以看出，在本技术实施例中，通过将布洛赫球的内接正四面体的四个顶点作为第二量子态，实现了第二量子比特的初始量子态的制备。在本技术的一实施例中，所述第一量子态为|0》，所述第二量子态与所述第一量子态相同，所述第一量子态对应的第一酉矩阵与所述第二量子态对应的第二酉矩阵为单位矩阵i；[0078]其中，所述[0079]对于第一量子态|0》：[0080][0081]根据三角函数二倍角公式，可以得到s0的直角坐标为(0，0，1)。根据正四面体的高h与外接布洛赫球半径r的关系：h＝4r/3，可以得到s1、s2、s3位于x2+y2＝8/9，z＝-1/3的圆上。[0082]其中，单位矩阵对|0》作用后量子态不变，仍为|0》。[0083]可以看出，在本技术实施例中，通过将第一量子态和第二量子态设置为|0》，实现了第一量子比特和第二量子比特初始量子态的制备。在本技术的一实施例中，所述为所述为所述为所述对应的第二酉矩阵为所述对应的第二酉矩阵为所述对应的第二酉矩阵为[0084]其中，[0085]参见图2d，图2d为本技术实施例提供的一种第二量子态的结构示意图。其中，根据s0(0，0，1)，可以得到cosθ＝-1/3。[0086]对于[0087][0088]根据三角函数二倍角公式，可以得到s1的直角坐标为[0089]同理，可以确定正四面体另外三个顶点的坐标为s0(0，0，1)，(0，0，1)，[0090]可以看出，在本技术实施例中，通过将第一量子态和第二量子态设置为|0》，将第二量子态设置为将第二量子态设置为将第二量子态设置为实现了第一量子比特和第二量子比特初始量子态的制备。[0091]在本技术的一实施例中，所述第一测量基为z，所述第二测量基为所述z、x、y；其中，所述所述所述[0092]其中，第二测量基z上测量操作对应的量子逻辑门为所述i，第二测量基x上测量操作对应的量子逻辑门为h门，第二测量基y上对应的量子逻辑门为和h；[0093]其中，[0094]在本技术实施例中，第二量子态为个数为4；第一测量基为x、y、z，个数为3；对于图2b所示的第一子量子线路：子量子线路1和子量子线路2，根据第二子量子线路的个数为mp·nq，可以得到每条第一子量子线路各对应12个第二子量子线路。[0095]在本技术的一实施例中，所述z对应的泡利特征态为或所述x对应的泡利特征态为或所述y对应的泡利特征态为或[0096]其中，第一测量基对应的泡利特征态可以根据久期方程h|ψ》＝e|ψ》确定，其中h为哈密顿量，e为h对应的本征值，|ψ》为h对应的本征态。举例说明，对于第二测量基z，根据久期方程：[0097][0098]可以得到，e＝1，e＝-1，[0099]同理，x对应的泡利特征态xp和xm，y对应的泡利特征态yp和ym，均可以通过久期方程计算。[0100]与上述图2a所示的实施例一致的，请参阅图3，图3为本技术实施例提供的一种电子设备的结构示意图，如图3所示，该电子设备包括处理器、存储器、通信接口以及一个或多个程序，其中，上述一个或多个程序被存储在上述存储器中，并且被配置由上述处理器执行，上述程序包括用于执行以下步骤的指令：[0101]获取切割后的子量子线路，所述子量子线路包括第一量子比特和第二量子比特，所述第一量子比特所在的时间线未被切割，所述第二量子比特所在的时间线已被切割；[0102]通过第一酉矩阵将所述第一量子比特的初始量子态制备至第一量子态；若所述第二量子比特所在的时间线为切割后的上游时间线，则通过所述第一酉矩阵将所述第二量子比特的初始量子态制备至所述第一量子态；若所述第二量子比特所在的时间线为切割后的下游时间线，则通过第二酉矩阵将所述第二量子比特的初始量子态制备至第二量子态，所述上游时间线为切割位置前的时间线，所述下游时间线为切割位置后的时间线；[0103]在第一测量基上测量运行所述子量子线路后的所述第一量子比特的末终量子态；若所述第二量子比特所在的时间线为切割位置后的下游时间线，则在所述第一测量基上测量运行所述子量子线路后的所述第二量子比特的末终量子态；若所述第二量子比特所在的时间线为切割位置后的上游时间线，则在第二测量基上测量运行所述子量子线路后的所述第二量子比特的末终量子态。[0104]在本技术的一实施例中，量子态在布洛赫球中用球心o指向球面上的一点si间的有向线段表示，所述第二量子态指向的顶点si在布洛赫球中构成正四面体，其中所述i等于0、1、2或3。[0105]在本技术的一实施例中，所述第一量子态为|0》，所述第二量子态与所述第一量子态相同，所述第一量子态对应的第一酉矩阵与所述第二量子态对应的第二酉矩阵为单位矩阵i。[0106]在本技术的一实施例中，所述为所述为所述为所述对应的第二酉矩阵为u3(-1.9106332,π,0)，所述对应的第二酉矩阵为u3(-1.9106332,π/3,0)，所述对应的第二酉矩阵为u3(-1.9106332,-π/3,0)；其中，所述π/3,0)；其中，所述[0107]在本技术的一实施例中，所述第一测量基为z，所述第二测量基为所述z、x、y；其中，所述所述所述[0108]在本技术的一实施例中，所述z对应的泡利特征态为或所述x对应的泡利特征态为或所述y对应的泡利特征态为或[0109]需要说明的是，本实施例的具体实现过程可参见上述方法实施例所述的具体实现过程，在此不再叙述。[0110]本技术实施例可以根据所述方法示例对电子设备进行功能单元的划分，例如，可以对应各个功能划分各个功能单元，也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理单元中。所述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。需要说明的是，本技术实施例中对单元的划分是示意性的，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。[0111]下面为本技术装置实施例，本技术装置实施例用于执行本技术方法实施例所实现的方法。请参阅图4，图4是本技术实施例提供的一种子量子线路量子态测量装置的结构示意图，包括：[0112]线路获取单元401，用于获取切割后的子量子线路，所述子量子线路包括第一量子比特和第二量子比特，所述第一量子比特所在的时间线未被切割，所述第二量子比特所在的时间线已被切割；[0113]量子态制备单元402，用于通过第一酉矩阵将所述第一量子比特的初始量子态制备至第一量子态；若所述第二量子比特所在的时间线为切割后的上游时间线，则通过所述第一酉矩阵将所述第二量子比特的初始量子态制备至所述第一量子态；若所述第二量子比特所在的时间线为切割后的下游时间线，则通过第二酉矩阵将所述第二量子比特的初始量子态制备至第二量子态，所述上游时间线为切割位置前的时间线，所述下游时间线为切割位置后的时间线；[0114]量子态测量单元403，用于在第一测量基上测量运行所述子量子线路后的所述第一量子比特的末终量子态；若所述第二量子比特所在的时间线为切割后的下游时间线，则在所述第一测量基上测量运行所述子量子线路后的所述第二量子比特的末终量子态；若所述第二量子比特所在的时间线为切割后的上游时间线，则在第二测量基上测量运行所述子量子线路后的所述第二量子比特的末终量子态。[0115]在本技术的一实施例中，量子态在布洛赫球中用球心o指向球面上的一点si间的有向线段表示，所述第二量子态指向的顶点si在布洛赫球中构成正四面体，其中所述i等于0、1、2或3。[0116]在本技术的一实施例中，所述第一量子态为|0》，所述第二量子态与所述第一量子态相同，所述第一量子态对应的第一酉矩阵与所述第二量子态对应的第二酉矩阵为单位矩阵i。[0117]在本技术的一实施例中，所述为所述为所述为所述对应的第二酉矩阵为所述对应的第二酉矩阵为所述对应的第二酉矩阵为其中，所述其中，所述[0118]在本技术的一实施例中，所述第一测量基为z，所述第二测量基为所述z、x、y；其中，所述所述所述[0119]在本技术的一实施例中，所述z对应的泡利特征态为或所述x对应的泡利特征态为或所述y对应的泡利特征态为或[0120]需要说明的是，线路获取单元401、量子态制备单元402和量子态测量单元403可通过处理器实现。[0121]本技术实施例还提供一种计算机可读存储介质，其中，该计算机可读存储介质存储用于电子数据交换的计算机程序，该计算机程序使得计算机执行如上述方法实施例中记载的任一方法的部分或全部步骤，上述计算机包括电子设备。[0122]本技术实施例还提供一种计算机程序产品，上述计算机程序产品包括存储了计算机程序的非瞬时性计算机可读存储介质，上述计算机程序可操作来使计算机执行如上述方法实施例中记载的任一方法的部分或全部步骤。该计算机程序产品可以为一个软件安装包，上述计算机包括电子设备。[0123]本技术实施例还提供一种量子计算机操作系统，该量子计算机操作系统根据上述方法实施例中记载的任一方法的部分或全部步骤实现所述量子计算线路的切割处理。[0124]需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本技术并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本技术，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本技术所必须的。[0125]在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。[0126]在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置，可通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如上述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。[0127]上述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。[0128]另外，在本技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。[0129]上述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储器中。基于这样的理解，本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储器中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本技术各个实施例上述方法的全部或部分步骤。而前述的存储器包括：u盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。[0130]本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储器中，存储器可以包括：闪存盘、只读存储器(英文：read-only memory，简称：rom)、随机存取器(英文：random access memory，简称：ram)、磁盘或光盘等。[0131]以上对本技术实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本技术的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本技术的限制。









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