(57)【要約】      （修正有）【課題】ターゲット量子ゲートとの誤差が予め設定されるルールを満たすターゲットシミュレーション量子ゲートを迅速に取得する。【解決手段】方法は、量子システムに対応するハードウェアパラメータ及び量子システムの実現すべきターゲット量子ゲートを取得し、離散的なタイムスライスによって特徴付けられるパルス関数を取得し、パルス関数の中の離散的なタイムスライスに対応するターゲットステップサイズを決定し、ターゲットステップサイズ及びパルス関数に基づき、ターゲットステップサイズに対応する時間長でのパルスパラメータ値を取得し、ターゲットステップサイズに対応する時間長でのパルスパラメータ値及び量子システムのハードウェアパラメータに基づき、予め設定されるパルス時間長でのターゲットシミュレーション量子ゲートを取得するまで、ターゲットステップサイズに対応する時間長でのシミュレーション量子ゲートを取得する。【選択図】図１
2022000786.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
量子システムに対応するハードウェアパラメータ及び前記量子システムの実現すべきターゲット量子ゲートを取得することと、
離散的なタイムスライスによって特徴付けられるパルス関数を取得することと、
前記パルス関数の中の離散的な前記タイムスライスに対応するターゲットステップサイズを決定し、前記タイムスライスに対応するターゲットステップサイズ及び前記パルス関数に基づき、前記ターゲットステップサイズに対応する時間長でのパルスパラメータ値を取得することと、
取得された前記ターゲットステップサイズに対応する時間長でのパルスパラメータ値及び前記量子システムのハードウェアパラメータに基づき、予め設定されるパルス時間長でのターゲットシミュレーション量子ゲートを取得するまで、前記ターゲットステップサイズに対応する時間長でのシミュレーション量子ゲートを取得することとを含み、
各タイムスライスの開始時間と終了時間の時間帯内のパルスパラメータ値は、同じであり、
前記予め設定されるパルス時間長での前記ターゲットシミュレーション量子ゲートと前記ターゲット量子ゲートの差は、予め設定されるルールを満たす
ことを特徴とする量子制御におけるシミュレーション方法。
【請求項２】
各前記タイムスライスに対応するターゲットステップサイズは、同じである又は異なる
ことを特徴とする請求項１に記載の量子制御におけるシミュレーション方法。
【請求項３】
パルス関数の中の離散的な前記タイムスライスに対応するターゲットステップサイズを決定することは、
第１初期化ステップサイズを取得することと、
前記第１初期化ステップサイズと前記パルス関数に基づき、隣接する時刻のパルスパラメータ値の間の差値を計算することと、
前記隣接する時刻のパルスパラメータ値の間の差値が予め設定されるのパルス閾値よりも小さく、前記第１初期化ステップサイズに対応する時間帯が前記予め設定されるパルス時間長を超えていないと判断された場合、前記第１初期化ステップサイズを前記ターゲットステップサイズとすることと、を含む
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の量子制御におけるシミュレーション方法。
【請求項４】
パルス関数の中の離散的な前記タイムスライスに対応するターゲットステップサイズを決定することは、
第２初期化ステップサイズを取得することと、
前記第２初期化ステップサイズと前記パルス関数に基づき、隣接する時刻のパルスパラメータ値の間の差値を計算することと、
前記隣接する時刻のパルスパラメータ値の間の差値が予め設定されるのパルス閾値以上である場合、前記隣接する時刻のパルスパラメータ値の間の差値が予め設定されるのパルス閾値よりも小さくなるまで、前記第２初期化ステップサイズを調整することと、
調整後の前記第２初期化ステップサイズに対応する時間帯が前記予め設定されるパルス時間長を超えていないと判断された場合、隣接する時刻のパルスパラメータ値の間の差値が前記パルス閾値よりも小さくなるような、調整後の前記第２初期化ステップサイズを、前記ターゲットステップサイズとすることと、を含む
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の量子制御におけるシミュレーション方法。
【請求項５】
前記量子システムに対応する総ハミルトニアンを決定し、時間発展演算子と前記総ハミルトニアンの間の第１マッピング関係を取得することと、
離散的な時間スライスによって特徴付けられる前記パルス関数に基づき、前記第１マッピング関係に対して数学的変換を行い、前記時間発展演算子のデータ処理ルールを決定することとを更に含み、
前記総ハミルトニアンは、少なくともパルスハミルトニアンを含み、前記パルスハミルトニアンは、パルス制御用の、時間情報に関連する前記パルス関数を含み、
ここで、取得された前記ターゲットステップサイズに対応する時間長でのパルスパラメータ値及び前記量子システムのハードウェアパラメータに基づき、前記ターゲットステップサイズに対応する時間長でのシミュレーション量子ゲートを取得することは、
取得された前記ターゲットステップサイズに対応する時間長でのパルスパラメータ値及び前記量子システムのハードウェアパラメータを、前記データ処理ルールに入力し、ターゲットステップサイズに対応する時間長でのシミュレーション量子ゲートを取得することを含む
ことを特徴とする請求項１に記載の量子制御におけるシミュレーション方法。
【請求項６】
量子システムに対応するハードウェアパラメータ及び前記量子システムの実現すべきターゲット量子ゲートを取得するためのデータ取得ユニットと、
離散的なタイムスライスによって特徴付けられるパルス関数を取得するための関数取得ユニットと、
前記パルス関数の中の離散的な前記タイムスライスに対応するターゲットステップサイズを決定するためのステップサイズ決定ユニットと、
前記タイムスライスに対応するターゲットステップサイズ及び前記パルス関数に基づき、前記ターゲットステップサイズに対応する時間長でのパルスパラメータ値を取得するためのパルスパラメータ値決定ユニットと、
取得された前記ターゲットステップサイズに対応する時間長でのパルスパラメータ値及び前記量子システムのハードウェアパラメータに基づき、予め設定されるパルス時間長でのターゲットシミュレーション量子ゲートを取得するまで、前記ターゲットステップサイズに対応する時間長でのシミュレーション量子ゲートを取得するためのシミュレーションユニットとを備え、
各前記タイムスライスの開始時間と終了時間の時間帯内のパルスパラメータ値は、同じであり、
前記予め設定されるパルス時間長でのターゲットシミュレーション量子ゲートと前記ターゲット量子ゲートの差は、予め設定されるルールを満たす
ことを特徴とする量子制御におけるシミュレーション装置。
【請求項７】
各前記タイムスライスに対応するターゲットステップサイズは、同じである又は異なる
ことを特徴とする請求項６に記載の量子制御におけるシミュレーション装置。
【請求項８】
前記ステップサイズ決定ユニットは、
第１初期化ステップサイズを取得するための第１ステップサイズ取得サブユニットと、
前記第１初期化ステップサイズと前記パルス関数に基づき、隣接する時刻のパルスパラメータ値の間の差値を計算するための第１差値計算サブユニットと、
前記隣接する時刻のパルスパラメータ値の間の差値が予め設定されるのパルス閾値よりも小さく、前記第１初期化ステップサイズに対応する時間帯が前記予め設定されるパルス時間長を超えていないと判断された場合、前記第１初期化ステップサイズを前記ターゲットステップサイズとするための第１ステップサイズ決定サブユニットとを備える
ことを特徴とする請求項６又は７に記載の量子制御におけるシミュレーション装置。
【請求項９】
前記ステップサイズ決定ユニットは、
第２初期化ステップサイズを取得するための第２ステップサイズ取得サブユニットと、
前記第２初期化ステップサイズと前記パルス関数に基づき、隣接する時刻のパルスパラメータ値の間の差値を計算するための第２差値計算サブユニットと、
前記隣接する時刻のパルスパラメータ値の間の差値が予め設定されるのパルス閾値以上である場合、前記隣接する時刻のパルスパラメータ値の間の差値が予め設定されるのパルス閾値よりも小さくなるまで、前記第２初期化ステップサイズを調整するためのステップサイズ調整サブユニットと、
調整後の前記第２初期化ステップサイズに対応する時間帯が前記予め設定されるパルス時間長を超えていないと判断された場合、隣接する時刻のパルスパラメータ値の間の差値が前記パルス閾値よりも小さくなるような、調整後の前記第２初期化ステップサイズを、前記ターゲットステップサイズとするための第２ステップサイズ決定サブユニットとを備える
ことを特徴とする請求項６又は７に記載の量子制御におけるシミュレーション装置。
【請求項１０】
前記量子システムに対応する総ハミルトニアンを決定し、時間発展演算子と前記総ハミルトニアンの間の第１マッピング関係を取得し、離散的な時間スライスによって特徴付けられる前記パルス関数に基づき、前記第１マッピング関係に対して数学的変換を行い、前記時間発展演算子のデータ処理ルールを決定するためのデータ処理ルール決定ユニットを更に備え、
前記総ハミルトニアンは、少なくともパルスハミルトニアンを含み、前記パルスハミルトニアンは、パルス制御用の、時間情報に関連する前記パルス関数を含み、
前記シミュレーションユニットは、取得された前記ターゲットステップサイズに対応する時間長でのパルスパラメータ値及び前記量子システムのハードウェアパラメータを、前記データ処理ルールに入力し、ターゲットステップサイズに対応する時間長でのシミュレーション量子ゲートを取得することに更に用いられる
ことを特徴とする請求項６に記載の量子制御におけるシミュレーション装置。
【請求項１１】
少なくとも１つのプロセッサと、
前記少なくとも１つのプロセッサに通信接続されたメモリとを備え、
前記メモリは、前記少なくとも１つのプロセッサによって実行可能な命令を記憶し、前記命令は、前記少なくとも１つのプロセッサにより実行されると、前記少なくとも１つのプロセッサに請求項１〜５のいずれか１項に記載の量子制御におけるシミュレーション方法を実行させる
ことを特徴とする古典コンピュータ。
【請求項１２】
コンピュータに請求項１〜５のいずれか１項に記載の量子制御におけるシミュレーション方法を実行させるための命令が記憶されていることを特徴とする非一時的なコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項１３】
コンピュータにおいて、プロセッサにより実行されると、請求項１〜５のいずれか１項に記載の量子制御におけるシミュレーション方法を実現することを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、量子コンピューティング分野に関し、特に、量子制御分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
量子制御は、量子ソフトウェアとハードウェアを接続するブリッジであり、量子コンピューティングの不可欠な部分でもある。量子コンピューティングにおいては、量子アルゴリズム及び量子情報処理案を効率良く実行できるように、量子ハードウェアの性能（量子ビットの質及び数）に関心を持つだけではなく、量子ハードウェアを効果的に制御する必要がある。具体的に、量子ソフトウェアレベルの量子論理ゲート（即ち、量子ゲート）を、量子ハードウェアにより認識可能な物理パルス信号にコンパイルする必要がある。このプロセスにおいては、コンパイルすることで実現される量子ゲートの忠実度と速度の両方が非常に重要である。よって、高精度の量子ゲートの量子制御技術を迅速に実現する必要があり、量子シミュレーションをいかに迅速且つ正確に実現するかが量子制御技術の中核となっている。
【発明の概要】
【０００３】
本開示は、量子制御におけるシミュレーション方法、装置、古典コンピュータ及び記憶媒体を提供する。
【０００４】
本開示の１つの側面では、量子制御におけるシミュレーション方法が提供される。当該量子制御におけるシミュレーション方法は、
量子システムに対応するハードウェアパラメータ及び前記量子システムの実現すべきターゲット量子ゲートを取得することと、
離散的なタイムスライスによって特徴付けられるパルス関数を取得することと、
前記パルス関数の中の離散的な前記タイムスライスに対応するターゲットステップサイズを決定し、前記タイムスライスに対応するターゲットステップサイズ及び前記パルス関数に基づき、前記ターゲットステップサイズに対応する時間長でのパルスパラメータ値を取得することと、
取得された前記ターゲットステップサイズに対応する時間長でのパルスパラメータ値及び前記量子システムのハードウェアパラメータに基づき、予め設定されるパルス時間長でのターゲットシミュレーション量子ゲートを取得するまで、前記ターゲットステップサイズに対応する時間長でのシミュレーション量子ゲートを取得することとを含み、
各タイムスライスの開始時間と終了時間の時間帯内のパルスパラメータ値は、同じであり、
前記予め設定されるパルス時間長でのターゲットシミュレーション量子ゲートと前記ターゲット量子ゲートの差は、予め設定されるルールを満たす。
【０００５】
本開示のもう１つの側面では、データ取得ユニットと、関数取得ユニットと、ステップサイズ決定ユニットと、パルスパラメータ値決定ユニットと、シミュレーションユニットとを備える量子制御におけるシミュレーション装置が提供される。
【０００６】
前記データ取得ユニットは、量子システムに対応するハードウェアパラメータ及び前記量子システムの実現すべきターゲット量子ゲートを取得することに用いられる。
【０００７】
前記関数取得ユニットは、離散的なタイムスライスによって特徴付けられるパルス関数を取得することに用いられる。ここで、各タイムスライスの開始時間と終了時間の時間帯内のパルスパラメータ値は、同じである。
【０００８】
前記ステップサイズ決定ユニットは、前記パルス関数の中の離散的な前記タイムスライスに対応するターゲットステップサイズを決定することに用いられる。
【０００９】
前記パルスパラメータ値決定ユニットは、前記タイムスライスに対応するターゲットステップサイズ及び前記パルス関数に基づき、前記ターゲットステップサイズに対応する時間長でのパルスパラメータ値を取得することに用いられる。
【００１０】
前記シミュレーションユニットは、取得された前記ターゲットステップサイズに対応する時間長でのパルスパラメータ値及び前記量子システムのハードウェアパラメータに基づき、予め設定されるパルス時間長でのターゲットシミュレーション量子ゲートを取得するまで、前記ターゲットステップサイズに対応する時間長でのシミュレーション量子ゲートを取得することに用いられる。ここで、前記予め設定されるパルス時間長でのターゲットシミュレーション量子ゲートと前記ターゲット量子ゲートの差は、予め設定されるルールを満たす。
【００１１】
本開示のもう１つの側面では、
少なくとも１つのプロセッサと、
前記少なくとも１つのプロセッサに通信接続されたメモリと、を備え、
前記メモリは、前記少なくとも１つのプロセッサによって実行可能な命令を記憶し、前記命令は、前記少なくとも１つのプロセッサにより実行されると、前記少なくとも１つのプロセッサが上述のように記載の方法を実行させる古典コンピュータが提供される。
本開示のもう１つの側面では、コンピュータ命令が記憶されている非一時的なコンピュータ可読記憶媒体が提供される。前記コンピュータ命令は、コンピュータに上述のように記載の方法を実行させることに用いられる。
【００１２】
本開示の技術により、量子シミュレーションを迅速かつ正確に実現し、ターゲットシミュレーション量子ゲートを取得することができる。ここで、当該ターゲットシミュレーション量子ゲートは、実現しようとするターゲット量子ゲートである。よって、量子ゲートをより効率的に実現するための基礎を築くことができる。
【００１３】
当該部分に記載の内容は、本開示の実施形態の肝心又は重要な特徴を示すことを意図するものではなく、本開示の範囲を制限しないことが理解されたい。本開示の他の特徴は、以下の説明によりより理解しやすくなる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
添付の図面は、本実施形態をより良く理解するために用いられ、本開示に対する限定を構成するものではない。
【図１】本開示の実施形態による量子制御におけるシミュレーション方法を実現するフローチャート模式図である。
【図２】本開示の実施形態による１つの具体的なシナリオにおける離散的なタイムスライスの模式図その１である。
【図３】本開示の実施形態による１つの具体的なシナリオにおける離散的なタイムスライスの模式図その２である。
【図４】本開示の実施形態による量子制御におけるシミュレーション方法の１つの具体例におけるフローチャート模式図である。
【図５】本開示の実施形態による量子制御におけるシミュレーション装置の構造模式図である。
【図６】本開示の実施形態による量子制御におけるシミュレーション方法の古典コンピュータのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照しながら、本開示の例示的な実施形態を説明し、理解を助けるために本開示の実施形態の様々な詳細を含んでいるが、これらは、単に例示的なものとみなされるべきである。よって、当業者は、本開示の範囲及び要旨から逸脱することなく、本明細書に記載の実施形態に様々な変更及び修正を加えることができることを認識すべきである。明瞭で且つ簡潔にするために、以下の説明では、周知の機能と構造の説明を省略している。
【００１６】
本開示の実施形態は、量子制御におけるシミュレーション方法を提供する。具体的に、図１は、本開示の実施形態による量子制御におけるシミュレーション方法を実現するフローチャート模式図である。図１に示すように、前記量子制御におけるシミュレーション方法は、
量子システムに対応するハードウェアパラメータ及び前記量子システムの実現すべきターゲット量子ゲートを取得するステップＳ１０１と、
離散的なタイムスライスによって特徴付けられるパルス関数を取得し、各タイムスライスの開始時間と終了時間の時間帯内のパルスパラメータ値が同じであるステップＳ１０２と、
前記パルス関数の中の前記離散的なタイムスライスに対応するターゲットステップサイズを決定し、前記タイムスライスに対応するターゲットステップサイズ及び前記パルス関数に基づき、前記ターゲットステップサイズに対応する時間長でのパルスパラメータ値を取得するステップＳ１０３と、
取得された前記ターゲットステップサイズに対応する時間長でのパルスパラメータ値及び前記量子システムのハードウェアパラメータに基づき、予め設定されるパルス時間長でのターゲットシミュレーション量子ゲートを取得するまで、前記ターゲットステップサイズに対応する時間長でのシミュレーション量子ゲートを取得し、前記予め設定されるパルス時間長でのターゲットシミュレーション量子ゲートと前記ターゲット量子ゲートの差は、予め設定されるルールを満たすステップＳ１０４とを含む。
【００１７】
このように、本開示の技術案は、時間に対してスライス処理を行うことができるので、量子シミュレーションを迅速且つ正確に実現することができる。また、当該シミュレーションプロセスにおいて取得されたターゲットシミュレーション量子ゲートは、実現しようとするターゲット量子ゲートであると見なすことができるので、量子ゲートをより効率的に実現するための基礎を築くことができる。
【００１８】
実際の応用においては、前記量子システムは、量子ハードウェアから形成されたシステムであり、前記ハードウェアパラメータは、量子ハードウェアに対応するパラメータである。例えば、超伝導量子回路にとっては、ハードウェアパラメータは、具体的に、超伝導量子ビットの周波数、離調強度等のパラメータであっても良い。
【００１９】
2022000786.tif 000003
【００２０】
本開示の技術案の１つの具体例においては、各前記タイムスライスに対応するターゲットステップサイズは、同じである又は異なる。例えば、パルス関数の時間情報に対して離散化処理が行われた後、各タイムスライスの時間スパン（即ち、ターゲットステップサイズ）は、同じであり、例えば、図２に示す離散化処理の結果であり、ここでは、各タイムスライスに対応するステップサイズは、同じであり、各タイムスライス内のパルスの高さ（パルスパラメータ値）は、一定して変わらない。当然ながら、図３に示すように、異なるタイムスライスの時間スパン（即ち、ターゲットステップサイズ）は、異なり、又は、同じではなくても良く、例えば、図３に示す離散化処理の結果であり、ここでは、各タイムスライスに対応するステップサイズは異なるが、各タイムスライス内のパルスの高さ（パルスパラメータ値）は、一定して変わらない。このように、ターゲットステップサイズを動的に決定するという目的が実現でき、計算プロセスを簡素化し、計算効率を高めるための基礎を築き、後続においてシミュレーションを迅速且つ正確に行い、ターゲット量子ゲートを取得するための基礎を築くことができる。また、ターゲットステップサイズは、同じであっても良く、異なっても良いので、エラー（ターゲットシミュレーション量子ゲートとターゲット量子ゲートの間の差異）と計算効率を同時に考慮することができ、本開示の技術案の柔軟性を高めることができる。
【００２１】
本開示の技術案のもう１つの具体例においては、次のような方式を採用してターゲットステップサイズを取得することができる。具体的に、前記パルス関数の中の前記離散的なタイムスライスに対応するターゲットステップサイズを決定することは、
第１初期化ステップサイズ（例えば、予め設定される値）を取得することと、
前記第１初期化ステップサイズと前記パルス関数に基づき、隣接する時刻のパルスパラメータ値の間の差値を計算することと、
前記隣接する時刻のパルスパラメータ値の間の差値が予め設定されるのパルス閾値よりも小さく、前記第１初期化ステップサイズに対応する時間帯が前記予め設定されるパルス時間長を超えていないと判断された場合（即ち、現在、決定するターゲットステップサイズの時間帯が予め設定されるパルス時間を超えていない場合）、前記第１初期化ステップサイズを前記ターゲットステップサイズとすることとを含む。例えば、図３に示すように、仮に、現在、決定待ちのターゲットステップサイズの時間帯は、（ｔ１、ｔ２）時間帯であり、予め設定されるパルス時間は、ｔｇであり、（ｔ１、ｔ２）時間帯がｔｇ内であり、例えば、ｔｇが図３のｔ３に対応し、ｔ２は、ｔ３の前にあり、即ち、（ｔ１、ｔ２）時間帯がｔｇ内であれば、前記第１初期化ステップサイズを、前記ターゲットステップサイズとすることができる。さもなければ、操作をストップする。
【００２２】
このように、各タイムスライスに対応するターゲットステップサイズを取得し、計算プロセスを簡素化するための基礎を築き、後続においてシミュレーションを迅速且つ正確に行い、ターゲット量子ゲートを取得するための基礎を築くことができる。
【００２３】
本開示の技術案のもう１つの具体例においては、次のような方式を採用してターゲットステップサイズを取得することができる。具体的に、パルス関数の中の離散的な前記タイムスライスに対応するターゲットステップサイズを決定することは、第２初期化ステップサイズを取得することと、前記第２初期化ステップサイズと前記パルス関数に基づき、隣接する時刻のパルスパラメータ値の間の差値を計算することと、前記隣接する時刻のパルスパラメータ値の間の差値が予め設定されるのパルス閾値以上である場合、前記隣接する時刻のパルスパラメータ値の間の差値が予め設定されるのパルス閾値よりも小さくなるまで、前記第２初期化ステップサイズを調整することと、調整後の前記第２初期化ステップサイズに対応する時間帯が前記予め設定されるパルス時間長を超えていないと判断された場合、隣接する時刻のパルスパラメータ値の間の差値が前記パルス閾値よりも小さくなっているような、調整後の前記第２初期化ステップサイズを、前記ターゲットステップサイズとすることとを含む。
【００２４】
上述した例に類似するように、当該例においては、前記隣接する時刻のパルスパラメータ値の間の差値が予め設定されるのパルス閾値以上である場合を提示した。この時、ターゲットステップサイズを調整し、例えば、ターゲットステップサイズを縮小することにより、前記隣接する時刻のパルスパラメータ値の間の差値が前記パルス閾値よりも小さいという条件を満たすことができる。よって、ステップサイズを動的に決定することができる。従って、計算プロセスを簡素化するための基礎を築き、後続においてシミュレーションを迅速且つ正確に行い、ターゲット量子ゲートを取得するための基礎を築くことができる。
【００２５】
なお、実際の応用においては、第１初期化ステップサイズ及び第２初期化ステップサイズは、予め設定された予め設定されるステップサイズに統一しても良いことに留意されたい。
【００２６】
本開示のもう１つの具体例においては、次のような方式を採用して時間発展演算子のデータ処理ルールを取得し、さらに当該データ処理ルールに基づいてシミュレーション量子ゲートを取得することができる。具体的に、ステップＳ１０４の前には、前記量子システムに対応する総ハミルトニアンを決定し、時間発展演算子と前記総ハミルトニアンの間の第１マッピング関係を取得し、前記総ハミルトニアンは、少なくともパルスハミルトニアンを含み、前記パルスハミルトニアンは、パルス制御用の、時間情報に関連する前記パルス関数を含むことと、離散的な時間スライスによって特徴付けられる前記パルス関数に基づき、前記第１マッピング関係に対して数学的変換を行い、前記時間発展演算子のデータ処理ルールを決定することを更に含む。例えば、当該第１マッピング関係は、具体的に、線形シュレディンガー方程式であっても良い。最後に、データ処理ルールが決定された後、取得された前記ターゲットステップサイズに対応する時間長でのパルスパラメータ値及び前記量子システムのハードウェアパラメータに基づき、前記ターゲットステップサイズに対応する時間長でのシミュレーション量子ゲートを取得することは、具体的に、取得された前記ターゲットステップサイズに対応する時間長でのパルスパラメータ値及び前記量子システムのハードウェアパラメータを、前記データ処理ルールに入力し、ターゲットステップサイズに対応する時間長でのシミュレーション量子ゲートを取得することを含む。即ち、実際の応用においては、パルス関数の時間情報の離散化処理が行われた後、離散的なタイムスライスによって特徴付けられる前記パルス関数に基づき、前記総ハミルトニアンに対して数学的な変化を行うことにより、データ処理ルールを取得し、当該データ処理ルールを用い、パルスパラメータ値及び量子システムのハードウェアパラメータに基づき、シミュレーション量子ゲートを取得することができる。よって、量子シミュレーションを実現し、ターゲットシミュレーション量子ゲートを取得し、当該ターゲットシミュレーション量子ゲートは、実現しようとするターゲット量子ゲートであり、量子ゲートをより効率的に実現するための基礎を築くことができる。
【００２７】
このように、本開示の技術案は、時間に対してスライス処理を行うことができるので、量子シミュレーションを迅速且つ正確に実現することができる。また、当該シミュレーションプロセスにおいて取得されたターゲットシミュレーション量子ゲートは、実現しようとするターゲット量子ゲートであると見なすことができるので、量子ゲートをより効率的に実現するための基礎を築くことができる。以下、具体例を用いて本開示の技術案を更に詳しく説明する。具体的に、当該例は、量子制御に用いられ、常微分方程式の求解に基づく量子シミュレーション方法を提示し、動的ステップサイズの離散時間近似求解に基づく量子シミュレーション方法とも言える。本開示の技術案は、量子ゲートを制御するためのパルス関数の生成プロセスにおいて、実際に要求されるターゲット量子ゲートに基づき、計算システムの進化過程での離散時間のステップサイズを動的に調整することにより、ターゲット量子ゲートを取得するためのパルスパラメータ値を調整することができる。よって、ターゲット量子ゲートを取得するためのターゲットパルスパラメータ値を計算する時間を大幅に短縮し、計算結果の精度を確保することができる。
【００２８】
実際の応用においては、実験者は、用いられるシナリオの異なりに応じ、本開示の技術案を直接に実験に応用し、又は、本技術案によるパルス関数を他の最適化の技術案と組み合わせ、量子ゲートの忠実度を更に高めることができるが、本開示の技術案は、これを制限しない。
【００２９】
以下、２つの側面から本開示の技術案を詳しく説明する。第１部分は、本開示の技術案の中核的な思想及び重要なステップを説明し、第２部分は、本開示の技術案の効果及びメリットを主に説明する。
【００３０】
第１部分においては、「動的ステップサイズの離散時間近似求解方法」に基づき、「Ｒｕｎｇｅ−Ｋｕｔｔａ」アルゴリズムに対して最適化を行った後、時間発展演算子を取得するステップ即ち、動的ステップサイズの離散時間近似求解方法とＲｕｎｇｅ−Ｋｕｔｔａアルゴリズムを結合して時間発展演算子を取得ステップ、及び具体的なシミュレーションプロセスについて説明する。
【００３１】
本開示の技術案は、新たな、量子ゲートを制御するための制御パルス（即ち、パルス関数）の生成案を提供し、その中核は、「動的ステップサイズの離散時間近似求解方法」（以下、「動的ステップサイズ法」と略称される）を導入してパルス関数に対して処理を行うことにより、時間発展演算子を求めることである。当該時間発展演算子は、シミュレーションプロセスにおいて計算によって取得されたシミュレーション量子ゲートであり、上述した求解プロセスにおいては、パルス関数の時間情報に対してタイムスライス処理を行い、各タイムスライスに対応するターゲットステップサイズを動的に決定することができる。よって、迅速にシミュレーションしてターゲットシミュレーション量子ゲートを取得することができ、当該ターゲットシミュレーション量子ゲートは実現しようとするターゲット量子ゲートである。故に、量子ゲートをより効率的に実現するための基礎を築くことができる。当該プロセスにおいては、実現しようとするターゲット量子ゲート及び量子ハードウェアの関連パラメータだけを決定すれば、最適化された、加える必要のあるターゲットパルス値を迅速で、安定で且つ正確に出力することができる。
【００３２】
より具体的に、本開示の技術案は、パルス関数の初期化の処理プロセスにおいて「動的ステップサイズ法」と「Ｒｕｎｇｅ−Ｋｕｔｔａ」の混合方法を採用し、時間発展演算子が満たす時間含有（即ち、時間パラメータを含有する、以下、「時間含有」と略称される）シュレディンガー方程式を求解し、Ｎｅｌｄｅｒ−Ｍｅａｄ最適化法を更に用いてパルスパラメータ値を取得する。
【００３３】
なお、本例において提供される最適化方法は、その他の最適化方法を用いても良く、すなわち、Ｎｅｌｄｅｒ−Ｍｅａｄ最適化法はあくまで１つの例示であり、本開示を制限するためのものではない。
【００３４】
さらに、本開示の技術案をより分かりやすく説明するために、超伝導シングルビット量子ゲートを実現することを例とし、本開示の技術案の中核的な思想及び重要なステップを完全に説明する。なお、本開示の技術案は、マルチ量子ビット量子ゲート及び他の量子システムを同時にサポートすることができ、これに対して制限しない。
【００３５】
2022000786.tif 000004
【００３６】
量子最適化制御問題においては、量子システムのハミルトニアンは、次のように表すことができる：
2022000786.tif 000005
【００３７】
2022000786.tif 000006
2022000786.tif 000007
2022000786.tif 000008
2022000786.tif 000009
【００３８】
2022000786.tif 000010
【００３９】
なお、図２から分かるように、スライスの時間スパンが、大きければ大きいほど、誤差が大きくなり、計算に費やされる時間が短くなる。スライスの時間スパンが、小さければ小さいほど、誤差が小さくなるが、計算に費やされる時間が長くなる。よって、本開示は、パルス関数の具体的な性質に基づき、適切なステップサイズを動的に選択することができるので、誤差が許容範囲内にある時に、計算スピードを最大限で高めることができる。
【００４０】
計算プロセスを簡素化し、計算効率を高め、計算結果が精度要求を満たすことを確保できるという前提で、異なるタイムスライスの時間スパン（即ち、ターゲットステップサイズ）が異なり、又は、同じではなくても良く、図３に示すように、各タイムスライスに対応するステップサイズが異なるが、各タイムスライス内のパルスの高さ（パルスパラメータ値）は、一定して変わらない。
【００４１】
図４に示すように、本開示の技術案の具体的なステップは、ステップ１、ステップ２、ステップ３、ステップ４、ステップ５及びステップ６を備える。
2022000786.tif 000011
2022000786.tif 000012
ステップ３においては、変化の度合いに基づいて離散時間ステップサイズを動的に調整する。次のステップを含む。
2022000786.tif 000013
2022000786.tif 000014
2022000786.tif 000015
2022000786.tif 000016
2022000786.tif 000017
2022000786.tif 000018
【００４２】
第２部分における本技術案の効果は、次のことを含む。
上述した技術案の有効性及びメリットを検証するために、超伝導量子ビットの制御Ｚゲート（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ−Ｚゲート）を例としてテストする。以下のテストにおいては、最適化アルゴリズムを「動的ステップサイズの離散時間近似求解法」と組み合わせて用い、与えられたハードウェアパラメータでの制御Ｚゲートのパルスパラメータ値を計算し、高精度の制御Ｚゲートを実現する。また、高精度のＲｕｎｇｅ−Ｋｕｔｔａアルゴリズムを用いて計算結果に対して基準テストを行う。モデルを簡素化するために、ここでは、３レベル量子システムのみ（即ち、各超伝導量子ビットを１つの３レベル量子システムと見なす）を考慮し、直接的に結合する２つの超伝導量子ビットを用い、それらの超伝導量子ビットの周波数は、それぞれω１＝５．８０５×２πＧＨＺ及びω２＝５．２０５×２πＧＨＺであり、超伝導量子ビットの離調強度は、それぞれα１＝−０．２１７×２πＧＨＺ及びα２＝−０．２２６×２πＧＨＺであり、ターゲット量子ゲートＵｇｏａｌは、制御Ｚゲートとし、即ち
2022000786.tif 000019
通常、超伝導量子ビット１に磁束を加える（即ち、超伝導量子ビット１の周波数を調整する）ことにより、制御Ｚゲートを実現することができる。これにより、上述した技術案のハミルトニアンは、次のように表すことができる。
2022000786.tif 000020
2022000786.tif 000021
2022000786.tif 000022
2022000786.tif 000023
2022000786.tif 000024
2022000786.tif 000025
【００４３】
2022000786.tif 000026
【００４４】
2022000786.tif 000027
【００４５】
2022000786.tif 000028
【００４６】
同じ精度の従来のＲｕｎｇｅ−Ｋｕｔｔａ法のような従来アルゴリズムを用いた求解のかかる時間及び忠実度は、次の通りである。
【００４７】
2022000786.tif 000029
【００４８】
上述した内容から分かるように、本開示の技術案の動的スライスを用いることにより、計算速度を大幅に高め、誤差を許容範囲内に制御することができる。
量子調整に用いられる従来のその他の量子シミュレーション方法に比べ、本開示の技術案は、次の幾つかの顕著なメリットがある。
第１、速度が速い。即ち、伝統的なＲｕｎｇｅ−Ｋｕｔｔａ技術に比べ、本開示の技術案のパルス生成速度は、十数倍又は数十倍に速くなることができる。
第２、実用性が良い。超伝導量子コンピューティングにおいて、方形波のようなパルスを用いる場合、本開示の技術案では、速度を顕著に高めることができるので、とても良い実用性がある。
第３、拡張性が強い。必要に応じてより多くのパルス数を増やすことができるので、より豊かなパルス波形を取得することができる。また、制御のチャンネルに対しても拡張することができる。
第４、柔軟性が高い。実際のニーズに基づき、異なる最大変化閾値を設定することによって計算精度を制御することができるので、従来の技術案に比べ、柔軟性がより良い。
【００４９】
本開示の技術案は、量子制御におけるシミュレーション装置を更に提供する。図５に示すよう、当該シミュレーション装置は、データ取得ユニット５０１と、関数取得ユニット５０２と、ステップサイズ決定ユニット５０３と、パルスパラメータ値決定ユニット５０４と、シミュレーションユニット５０５とを備える。
【００５０】
データ取得ユニット５０１は、量子システムに対応するハードウェアパラメータ及び前記量子システムの実現すべきターゲット量子ゲートを取得することに用いられる。
【００５１】
関数取得ユニット５０２は、離散的なタイムスライスによって特徴付けられるパルス関数を取得することに用いられる。ここで、各タイムスライスの開始時間と終了時間の時間帯内のパルスパラメータ値は、同じである。
【００５２】
ステップサイズ決定ユニット５０３は、前記パルス関数の中の離散的な前記タイムスライスに対応するターゲットステップサイズを決定することに用いられる。
【００５３】
パルスパラメータ値決定ユニット５０４は、前記タイムスライスに対応するターゲットステップサイズ及び前記パルス関数に基づき、前記ターゲットステップサイズに対応する時間長でのパルスパラメータ値を取得することに用いられる。
【００５４】
シミュレーションユニット５０５とは、取得された前記ターゲットステップサイズに対応する時間長でのパルスパラメータ値及び前記量子システムのハードウェアパラメータに基づき、予め設定されるパルス時間長でのターゲットシミュレーション量子ゲートを取得するまで、前記ターゲットステップサイズに対応する時間長でのシミュレーション量子ゲートを取得することに用いられる。ここで、前記予め設定されるパルス時間長でのターゲットシミュレーション量子ゲートと前記ターゲット量子ゲートの差は、予め設定されるルールを満たす。
【００５５】
本開示の技術案の１つの具体例においては、各前記タイムスライスに対応するターゲットステップサイズは、同じである又は異なる。
【００５６】
本開示の技術案の１つの具体例においては、前記ステップサイズ決定ユニットは、
第１初期化ステップサイズを取得するための第１ステップサイズ取得サブユニットと、
前記第１初期化ステップサイズと前記パルス関数に基づき、隣接する時刻のパルスパラメータ値の間の差値を計算するための第１差値計算サブユニットと、
前記隣接する時刻のパルスパラメータ値の間の差値が予め設定されるのパルス閾値よりも小さく、前記第１初期化ステップサイズに対応する時間帯が前記予め設定されるパルス時間長を超えていないと判断された場合、前記第１初期化ステップサイズを前記ターゲットステップサイズとするための第１ステップサイズ決定サブユニットとを備える。
【００５７】
本開示の技術案の１つの具体例においては、前記ステップサイズ決定ユニットは、
第２初期化ステップサイズを取得するための第２ステップサイズ取得サブユニットと、
前記第２初期化ステップサイズと前記パルス関数に基づき、隣接する時刻のパルスパラメータ値の間の差値を計算するための第２差値計算サブユニットと、
前記隣接する時刻のパルスパラメータ値の間の差値が予め設定されるのパルス閾値以上である場合、前記隣接する時刻のパルスパラメータ値の間の差値が予め設定されるのパルス閾値よりも小さくなるまで、前記第２初期化ステップサイズを調整するためのステップサイズ調整サブユニットと、
調整後の前記第２初期化ステップサイズに対応する時間帯が前記予め設定されるパルス時間長を超えていないと判断された場合、隣接する時刻のパルスパラメータ値の間の差値が前記パルス閾値よりも小さくなるような、調整後の前記第２初期化ステップサイズを、前記ターゲットステップサイズとするための第２ステップサイズ決定サブユニットとを備える。
【００５８】
本開示の技術案の１つの具体例においては、
前記量子システムに対応する総ハミルトニアンを決定し、時間発展演算子と前記総ハミルトニアンの間の第１マッピング関係を取得するためのデータ処理ルール決定ユニットを更に備える。ここで、前記総ハミルトニアンは、少なくともパルスハミルトニアンを含み、前記パルスハミルトニアンは、パルス制御用の、時間情報に関連する前記パルス関数を含み、離散的な時間スライスによって特徴付けられる前記パルス関数に基づき、前記第１マッピング関係に対して数学的変換を行い、前記時間発展演算子のデータ処理ルールを決定する。
前記シミュレーションユニットは、取得された前記ターゲットステップサイズに対応する時間長でのパルスパラメータ値及び前記量子システムのハードウェアパラメータを、前記データ処理ルールに入力し、ターゲットステップサイズに対応する時間長でのシミュレーション量子ゲートを取得することにさらに用いられる。
【００５９】
よって、本開示の技術案は、時間に対してスライス処理を行うことができるので、量子シミュレーションを迅速且つ正確で実現することができる。また、当該シミュレーションプロセスにおいて取得されたターゲットシミュレーション量子ゲートは、実現しようとするターゲット量子ゲートと見なすことができる。故に、量子ゲートをより効率的に実現するための基礎を築くことができる。
【００６０】
本開示の実施形態によれば、本開示は、古典コンピュータ及び非一時的なコンピュータ可読記憶媒体を更に提供する。
【００６１】
図６は、本開示の実施形態による量子制御におけるシミュレーション方法の古典コンピュータのブロック図である。古典コンピュータは、ラップトップコンピュータ、デスクトップコンピュータ、ワークステーション、パーソナルデジタルアシスタント、サーバ、ブレードサーバ、メインフレームコンピュータのような様々な形態のデジタルコンピュータ及び他の好適なコンピュータを表すことを目的としている。本明細書に記載のコンポーネント、それらの接続及び関係、ならびにそれらの機能は、例としてのみ意図されており、本明細書に記載及び／または要求される本開示の実現を限定することを意図するものではない。
【００６２】
図６に示すように、当該古典コンピュータは、１つ以上のプロセッサ６０１、メモリ６０２、及び各コンポーネントを接続するための、高速インターフェース及び低速インターフェースを含むインターフェースを有する。様々なコンポーネントは、異なるバスを用いて相互に接続されており、共通のマザーボード上に実装されてもよいし、必要に応じて他の方式で実装されてもよい。プロセッサは、古典コンピュータ内で実行される命令を処理してもよく、当該命令は、メモリにまたはメモリ上に記憶されることによって、外部入出力装置（例えば、インターフェースに結合されたディスプレイ装置）にＧＵＩのグラフィカル情報を表示させるための命令を含む。他の実施形態では、必要に応じて、複数のプロセッサ及び／又は複数のバスを複数のメモリと一緒に使用してもよい。同様に、複数の古典コンピュータが接続されていてもよく、個々のデバイスが必要な操作の一部を提供する（例えば、サーバアレイ、ブレードサーバのグループ又はマルチプロセッサシステムとして）。図６は、一つのプロセッサ６０１を例としている。
【００６３】
メモリ６０２は、本開示によって提供される非一時的なコンピュータ可読記憶媒体である。なお、前記メモリは、本開示により提供される量子制御におけるシミュレーション方法を前記少なくとも１つのプロセッサに実行させるために、前記少なくとも１つのプロセッサにより実行可能な命令を記憶している。本開示の非一時的なコンピュータ可読記憶媒体は、本開示によって提供される量子制御におけるシミュレーション方法をコンピュータに実行させるために使用されるコンピュータ命令を記憶している。
【００６４】
メモリ６０２は、非一時的なコンピュータ可読記憶媒体として、非一時的なソフトウェアプログラム、非一時的なコンピュータ実行可能プログラム及びモジュール、例えば、本開示の実施形態における方法に対応するプログラム命令／モジュール（例えば、図５に示すデータ取得ユニット５０１、関数取得ユニット５０２、ステップサイズ決定ユニット５０３、パルスパラメータ値決定ユニット５０４、シミュレーションユニット５０５及び図５に示していないデータ処理ルール決定ユニット）を格納するために使用することができる。プロセッサ６０１は、メモリ６０２に記憶された非一時的なソフトウェアプログラム、命令及びモジュールを実行することにより、サーバの各種機能アプリケーション及びデータ処理を実行し、上述した方法の実施形態における量子制御におけるシミュレーション方法を実現する。
メモリ６０２は、プログラム記憶領域とデータ記憶領域とを含んでもよく、プログラム記憶領域は、オペレーティングシステム、少なくとも１つの機能に必要なアプリケーションプログラムを格納してもよく、データ記憶領域は、量子制御におけるシミュレーションの古典コンピュータの使用により作成されたデータなどを格納してもよい。また、メモリ６０２は、高速ランダムアクセスメモリを含んでもよく、少なくとも１つのディスクメモリ装置、フラッシュメモリ装置又は他の非一時的ソリッドステートメモリ装置などの非一時的メモリを更に含んでもよい。幾つかの実施形態では、メモリ６０２は、プロセッサ６０１に対して相対的に遠隔に配置されたメモリを含むことが好ましく、これらの遠隔メモリは、ネットワークを介して、量子制御におけるシミュレーションの古典コンピュータに接続されてもよい。前記ネットワークの例としては、インターネット、企業のイントラネット、ローカルエリアネットワーク、移動体通信ネットワーク及びそれらの組合せが挙げられるが、これらに限定されない。
【００６５】
量子制御におけるシミュレーションの古典コンピュータは、入力装置６０３と出力装置６０４を更に含んでもよい。プロセッサ６０１、メモリ６０２、入力装置６０３および出力装置６０４は、バスを介して接続されていてもよく、他の方式で接続されていてもよく、図６ではバスを介した接続を例に挙げている。
【００６６】
入力装置６０３は、入力された数値情報または文字情報を受信するとともに量子制御におけるシミュレーションの古典コンピュータのユーザ設定及び機能制御に関連するキー信号入力を生成してもよく、例えば、タッチスクリーン、キーパッド、マウス、トラックパッド、タッチパッド、インジケータスティック、１つ以上のマウスボタン、トラックボール、ジョイスティック、その他の入力装置などが挙げられる。出力装置６０４は、表示装置、補助照明装置（例えば、ＬＥＤ）、触覚フィードバック装置（例えば、振動モータ）等を含んでもよい。当該表示装置としては、液晶ディスプレイ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ、ＬＣＤ）、発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ、ＬＥＤ）、プラズマディスプレイ等が挙げられるが、これらに限定されない。幾つかの実施形態では、表示装置は、タッチスクリーンであってもよい。
【００６７】
本明細書に記載のシステム及び技術の様々な実施形態は、デジタル電子回路システム、集積回路システム、専用集積回路（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔｓ、ＡＳＩＣ）、コンピュータハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、及び／またはそれらの組合せで実現することができる。これらの様々な実施形態は、以下を含み得る：１つ以上のコンピュータプログラムで実施し、当該１つ以上のコンピュータプログラムは、少なくとも１つのプログラマブルプロセッサを含むプログラマブルシステム上で実行及び／又は解釈され、当該プログラマブルプロセッサは、記憶システム、少なくとも１つの入力装置、および少なくとも１つの出力装置からデータおよび命令を受信し、且つデータ及び命令を当該記憶システム、当該少なくとも１つの入力装置、及び当該少なくとも１つの出力装置へ転送することができる専用または汎用のプログラマブルプロセッサであってもよい。
【００６８】
これらのコンピュータプログラムは、プログラム、ソフトウェア、ソフトウェアアプリケーション、またはコードとも呼ばれ、プログラマブルプロセッサのための機械命令を含み、高レベル手順及び／またはオブジェクト指向のプログラミング言語、及び／またはアセンブリ／機械語を使用してこれらのコンピュータプログラムを実装することができる。本明細書で使用されるように、「機械可読媒体」及び「コンピュータ可読媒体」という用語は、機械命令及び／またはデータをプログラマブルプロセッサに提供するために使用される任意のコンピュータプログラム製品、デバイス、及び／または装置、例えば、磁気ディスク、光ディスク、メモリ、プログラマブルロジックデバイス（ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ｌｏｇｉｃ  ｄｅｖｉｃｅ、ＰＬＤ）を指し、機械可読信号である機械命令を受け取る機械可読媒体を含む。「機械可読信号」という用語は、機械命令及び／またはデータをプログラマブルプロセッサに提供するために使用される任意の信号を指す。
【００６９】
ユーザとのインタラクティブを提供するために、本明細書に記載されているシステム及び技術は、ユーザに情報を表示するための表示装置（例えば、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｒａｙ  Ｔｕｂｅ、陰極線管）またはＬＣＤ（液晶ディスプレイ）モニタ）と、ユーザがコンピュータに入力を提供するためのキーボード及びポインティング装置（例えば、マウスまたはトラックボール）とを有するコンピュータ上に実装されてもよい。他の種類の装置もユーザとのインタラクティブを提供するためにも使用されてもよく、例えば、ユーザに提供されるフィードバックは、任意の形態の感覚フィードバック（例えば、視覚フィードバック、聴覚フィードバック、または触覚フィードバック）であってもよく、ユーザからの入力は、任意の形態（音響入力、音声入力、または触覚入力を含む）で受信されてもよい。
【００７０】
本明細書に記載されているシステム及び技術は、バックエンドコンポーネントを含むコンピューティングシステム（例えば、データサーバー）、ミドルウェアコンポーネントを含むコンピューティングシステム（例えば、アプリケーションサーバー）、またはフロントエンドコンポーネントを含むコンピューティングシステム（例えば、グラフィカルユーザインターフェースまたはウェブブラウザーを備えたユーザコンピューター。当該グラフィカルユーザインターフェースまたは当該ウェブブラウザーを介して、ユーザはここで説明するシステムおよび技術の実装とインタラクティブできる）、またはそのようなバックエンドコンポーネント、ミドルウェアコンポーネント、またはフロントエンドコンポーネントの任意の組合せを含むコンピューティングシステムで実装されてもよい。システムのコンポーネントは、任意の形態または媒体のデジタルデータ通信（例えば、通信ネットワーク）を介して相互に接続されていてもよい。通信ネットワークの例としては、ローカルエリアネットワーク（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ、ＬＡＮ）、ワイドエリアネットワーク（Ｗｉｄｅ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ、ＷＡＮ）及びインターネット等がある。
【００７１】
コンピュータシステムは、クライアントとサーバを含むことができる。クライアントとサーバは一般的に互いに遠隔地にあり、通常は、通信ネットワークを介してインタラクティブする。クライアント−サーバ関係は、対応するコンピュータ上で実行され、互いにクライアント−サーバ関係を有するコンピュータプログラムによって生成される。サーバは、クラウドコンピューティングサーバ又はクラウドホストとも呼ばれるクラウドサーバであっても良く、クラウドコンピューティングサービスシステムのホスト製品であり、従来の物理ホスト及び仮想プライベートサーバー（ＶＰＳ）サービスにおける管理困難の問題及び業務拡大性が弱いという欠陥を解決する。サーバは、分散システムのサーバであっても良く、ブロックチェーンと組み合わせたサーバであっても良い。
【００７２】
本開示の実施形態の技術案により、時間に対してスライス処理を行うことができるので、量子シミュレーションを迅速かつ正確で実現することができる。また、当該シミュレーションプロセスにおいて取得されたターゲットシミュレーション量子ゲートは、実現しようとするターゲット量子ゲートと見なすことができる。故に、量子ゲートをより効率的に実現するための基礎を築くことができる。
【００７３】
上述した処理の様々なプロセスを用い、順序を変えたり、ステップを追加または削除したりすることができることが理解されるべきである。例えば、本開示に記載の各ステップは、並行して実行されてもよく、順次実行されてもよく、異なる順序で実行されてもよく、本開示に開示された技術案の所望の結果が達成される限り、限定されない。
【００７４】
上記の具体的な実施形態は、本開示の保護範囲の制限を構成するものではない。設計要件及び他の要因に応じて、様々な変更、組み合わせ、サブ組み合わせ及び置換えが行われ得ることは、当業者によって理解されるべきである。本開示の要旨及び原則の範囲内で行われる如何なる修正、同等の代替、改良等は、すべて本開示の保護範囲に含まれる。
【図１】
2022000786.tif 000030
【図２】
2022000786.tif 000031
【図３】
2022000786.tif 000032
【図４】
2022000786.tif 000033
【図５】
2022000786.tif 000034
【図６】
2022000786.tif 000035