(57)【要約】【課題】量子トモグラフィを容易化するシステムを提供。【解決手段】このシステムが、回路生成構成要素と、トモグラフィ解析構成要素とを含む。回路生成構成要素は、量子回路の機械可読記述を示す量子回路データに基づいて、トモグラフィ実験のセットに関する情報を示すトモグラフィ実験データを生成する。トモグラフィ解析構成要素は、トモグラフィ実験データに関連する情報を示す実験結果データに基づいてトモグラム・データを生成する。回路生成構成要素は、量子回路データに基づいて較正実験のセットに関する情報を示す較正実験データを生成することができる。量子回路データは、量子回路を記述するテキスト・フォーマット言語を示すテキスト・データを備えることができ、回路生成構成要素は、そのテキスト・データに基づいてトモグラフィ実験データを生成することができる。【選択図】図５
2020535518.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
システムであって、
コンピュータ実行可能構成要素を記憶するメモリと、
前記メモリに記憶されたコンピュータ実行可能構成要素を実行するプロセッサと
を備え、
前記コンピュータ実行可能構成要素が、
量子回路の機械可読記述を示す量子回路データに基づいて、トモグラフィ実験のセットに関する情報を示すトモグラフィ実験データを生成する回路生成構成要素と、
前記トモグラフィ実験データに関連する情報を示す実験結果データに基づいてトモグラム・データを生成するトモグラフィ解析構成要素と
を備える、システム。
【請求項２】
前記回路生成構成要素が、前記量子回路データに基づいて較正実験のセットに関する情報を示す較正実験データを生成する、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記量子回路データが、前記量子回路を記述するテキスト・フォーマット言語を示すテキスト・データを備え、前記回路生成構成要素が、前記テキスト・データに基づいて前記トモグラフィ実験データを生成する、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記量子回路データが、前記量子回路に関連する１つまたは複数の位置にタグ付けする１つまたは複数のマーカ要素に関する情報を示すマーカ・データをさらに備え、前記回路生成構成要素が、前記マーカ・データに基づいて前記トモグラフィ実験データを生成する、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記トモグラフィ解析構成要素が、前記実験結果データを生成すべく前記トモグラフィ実験データの実行に応答して結果のセットを処理する、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記トモグラフィ解析構成要素が、前記トモグラム・データに関連するエラー報告または品質報告に関する情報を示す報告データを生成する、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記コンピュータ実行可能構成要素が、ディスプレイ・デバイス上で前記トモグラム・データをグラフィック・トモグラムとしてレンダリングするトモグラフィ表示構成要素をさらに備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記トモグラフィ表示構成要素が、前記トモグラム・データを前記グラフィック・トモグラムとしてレンダリングするアプリケーション・プログラミング・インターフェースを前記ディスプレイ・デバイスに提供する、請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
前記トモグラフィ解析構成要素によって生成される前記トモグラム・データが、前記量子回路の向上した処理性能をもたらす、請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
コンピュータによって実施される方法であって、
プロセッサに動作可能に結合されたシステムにより、量子回路の機械可読記述を示す量子回路データに基づいて、トモグラフィ実験のセットに関する情報を示すトモグラフィ実験データを生成すること、
前記システムにより、前記トモグラフィ実験データを実行すること、および
前記システムにより、前記トモグラフィ実験データを前記実行することに関連する情報を示す実験結果データに基づいてトモグラム・データを生成すること
を含む、コンピュータによって実施される方法。
【請求項１１】
前記実行することが、量子シミュレータを介して前記トモグラフィ実験データを実行することを含む、請求項１０に記載のコンピュータによって実施される方法。
【請求項１２】
前記実行することが、量子プロセッサを介して前記トモグラフィ実験データを実行することを含む、請求項１０に記載のコンピュータによって実施される方法。
【請求項１３】
前記システムにより、前記量子回路データを、前記量子回路を記述するテキスト・フォーマット言語を示すテキスト・データとして受け取ることをさらに含む、請求項１０に記載のコンピュータによって実施される方法。
【請求項１４】
前記システムにより、前記量子回路に関連する１つまたは複数の位置にタグ付けする１つまたは複数のマーカ要素に関する情報を示すマーカ・データを受け取ることをさらに含み、
前記トモグラフィ実験データを前記生成することが、前記マーカ・データに基づいて前記トモグラフィ実験データを生成することを含む、請求項１０に記載のコンピュータによって実施される方法。
【請求項１５】
前記システムにより、アプリケーション・プログラミング・インターフェースを介して前記実験結果データを受け取ることをさらに含む、請求項１０に記載のコンピュータによって実施される方法。
【請求項１６】
前記システムにより、ディスプレイ・デバイス上で前記トモグラム・データをグラフィック・トモグラムとしてレンダリングすることをさらに含む、請求項１０に記載のコンピュータによって実施される方法。
【請求項１７】
前記トモグラム・データを前記生成することが、前記量子回路の向上した処理特性をもたらす、請求項１０に記載のコンピュータによって実施される方法。
【請求項１８】
プログラム命令を実体化しているコンピュータ可読記憶媒体を備える、量子トモグラフィを容易化するためのコンピュータ・プログラム製品であって、
前記プログラム命令が、プロセッサに、
前記プロセッサにより、量子回路の機械可読記述を示す量子回路データに基づいて、トモグラフィ実験のセットに関する情報を示すトモグラフィ実験データを生成させ、
前記プロセッサにより、前記トモグラフィ実験データに関連する情報を示す実験結果データに基づいてトモグラム・データを生成させ、
前記プロセッサにより、ディスプレイ・デバイス上で前記トモグラム・データをグラフィック・トモグラムとしてレンダリングさせる
ように前記プロセッサによって実行可能である、コンピュータ・プログラム製品。
【請求項１９】
前記プログラム命令が、前記プロセッサに、前記プロセッサにより、アプリケーション・プログラミング・インターフェースを介して前記実験結果データを受け取らせるように前記プロセッサによってさらに実行可能である、請求項１８に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項２０】
前記プログラム命令が、前記プロセッサに、前記プロセッサにより、アプリケーション・プログラミング・インターフェースを介して前記トモグラム・データを前記グラフィック・トモグラムとしてレンダリングさせるように前記プロセッサによってさらに実行可能である、請求項１８に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項２１】
前記トモグラフィ表示構成要素が、前記アプリケーション・プログラミング・インターフェースに前記トモグラフィ実験データを提供する、請求項８に記載のシステム。
【請求項２２】
前記レンダリングすることが、前記グラフィック・トモグラムのためのアプリケーション・プログラミング・インターフェースを前記ディスプレイ・デバイス上に提供することを含む、請求項１６に記載のコンピュータによって実施される方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、量子計算に関し、より詳細には、量子トモグラフィに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年量子コンピュータがノイマン型コンピュータでは対応できない計算領域での活用研究されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、量子トモグラフィを容易化するためのシステム、コンピュータによって実施される方法、およびコンピュータ・プログラム製品を提供する。なお、「コンピュータ・プログラム製品」を単に「コンピュータ・プログラム」とも呼ぶ。
【０００４】
以下に、本発明の１つまたは複数の実施形態の基本的な理解をもたらす概要を提示する。この概要は、重要な要素もしくは不可欠な要素を識別することも、それらの特定の実施形態の範囲、もしくは特許請求の範囲を線引きすることも意図してない。この概要の唯一の目的は、後段で提示されるより詳細な説明の前置きとして概念を簡略化された形態で提示することである。本明細書において説明される１つまたは複数の実施形態において、量子トモグラフィを容易化するためのデバイス、システム、コンピュータによって実施される方法、装置、またはコンピュータ・プログラム、あるいはその組合せについて説明される。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
或る実施形態によれば、システムが、回路生成構成要素と、トモグラフィ解析構成要素とを備えることができる。回路生成構成要素は、量子回路の機械可読記述を示す量子回路データに基づいて、トモグラフィ実験のセットに関する情報を示すトモグラフィ実験データを生成することができる。トモグラフィ解析構成要素は、トモグラフィ実験データに関連する情報を示す実験結果データに基づいてトモグラム・データ（tomogram data）を生成することができる。いくつかの実施形態において、回路生成構成要素は、量子回路データに基づいて較正実験のセットに関する情報を示す較正実験データを生成することができる。或る実施形態において、量子回路データは、量子回路を記述するテキスト・フォーマット言語を示すテキスト・データを備えることができ、回路生成構成要素は、そのテキスト・データに基づいてトモグラフィ実験データを生成することができる。別の実施形態において、量子回路データは、量子回路に関連する１つまたは複数の位置にタグ付けする１つまたは複数のマーカ要素に関する情報を示すマーカ・データをさらに備えることができ、回路生成構成要素は、マーカ・データに基づいてトモグラフィ実験データを生成することができる。別の実施形態において、トモグラフィ解析構成要素は、実験結果データを生成すべくトモグラフィ実験データの実行に応答して結果のセットを処理することができる。別の実施形態において、トモグラフィ解析構成要素は、トモグラム・データに関連するエラー報告または品質報告に関する情報を示す報告データを生成することができる。いくつかの実施形態において、コンピュータ実行可能構成要素は、ディスプレイ・デバイス上でトモグラム・データをグラフィック・トモグラムとしてレンダリングするトモグラフィ表示構成要素をさらに備えることができる。或る実施形態において、トモグラフィ表示構成要素は、トモグラム・データをグラフィック・トモグラムとしてレンダリングするアプリケーション・プログラミング・インターフェースをディスプレイ・デバイスに提供することができる。或る態様において、トモグラフィ解析構成要素によって生成されるトモグラム・データは、量子回路の向上した処理性能をもたらすことができる。
【０００６】
別の実施形態によれば、コンピュータによって実施される方法が、提供される。コンピュータによって実施される方法は、プロセッサに動作可能に結合されたシステムにより、量子回路の機械可読記述を示す量子回路データに基づいて、トモグラフィ実験のセットに関する情報を示すトモグラフィ実験データを生成することを含むことができる。また、コンピュータによって実施される方法は、システムにより、トモグラフィ実験データを実行することを含むこともできる。さらに、コンピュータによって実施される方法は、システムにより、トモグラフィ実験データを実行することに関連する情報を示す実験結果データに基づいてトモグラム・データを生成することを含むことができる。或る実施形態において、実行することは、量子シミュレータを介してトモグラフィ実験データを実行することを含むことができる。別の実施形態において、実行することは、量子プロセッサを介してトモグラフィ実験データを実行することを含むことができる。いくつかの実施形態において、コンピュータによって実施される方法は、システムにより、量子回路データを、量子回路を記述するテキスト・フォーマット言語を示すテキスト・データとして受け取ることを含むこともできる。さらに、いくつかの実施形態において、コンピュータによって実施される方法は、システムにより、量子回路に関連する１つまたは複数の位置にタグ付けする１つまたは複数のマーカ要素に関する情報を示すマーカ・データを受け取ることを含むこともでき、ここで、トモグラフィ実験データを生成することが、マーカ・データに基づいてトモグラフィ実験データを生成することを含むことができる。いくつかの実施形態において、コンピュータによって実施される方法は、システムにより、アプリケーション・プログラミング・インターフェースを介して実験結果を受け取ることを含むこともできる。いくつかの実施形態において、コンピュータによって実施される方法は、システムにより、ディスプレイ・デバイス上でトモグラム・データをグラフィック・トモグラムとしてレンダリングすることを含むこともできる。或る態様において、トモグラム・データを生成することは、量子回路の向上した処理特性をもたらすことができる。
【０００７】
さらに別の実施形態によれば、量子トモグラフィを容易化するためのコンピュータ・プログラム製品が、プログラム命令を実体化しているコンピュータ可読記憶媒体を備えることができる。それらのプログラム命令は、プロセッサによって実行可能であり、プロセッサに、プロセッサにより、量子回路の機械可読記述を示す量子回路データに基づいて、トモグラフィ実験のセットに関する情報を示すトモグラフィ実験データを生成させることができる。また、プログラム命令は、プロセッサに、プロセッサにより、トモグラフィ実験データに関連する情報を示す実験結果データに基づいてトモグラム・データを生成させることもできる。さらに、プログラム命令は、プロセッサに、プロセッサにより、ディスプレイ・デバイス上でトモグラム・データをグラフィック・トモグラムとしてレンダリングさせることもできる。いくつかの実施形態において、プログラム命令は、プロセッサに、プロセッサにより、アプリケーション・プログラミング・インターフェースを介して実験結果データを受け取らせるようにプロセッサによってさらに実行可能である。いくつかの実施形態において、プログラム命令は、プロセッサに、プロセッサにより、アプリケーション・プログラミング・インターフェースを介してトモグラム・データをグラフィック・トモグラムとしてレンダリングさせるようにプロセッサによってさらに実行可能である。或る態様において、トモグラム・データは、量子回路の向上した処理特性をもたらすことができる。
【０００８】
さらに別の実施形態によれば、システムが、回路生成構成要素と、トモグラフィ解析構成要素と、トモグラフィ表示構成要素とを備えることができる。回路生成構成要素は、量子回路の機械可読記述を示す量子回路データに基づいて、トモグラフィ実験のセットに関する情報を示すトモグラフィ実験データを生成することができる。トモグラフィ解析構成要素は、トモグラフィ実験データに関連する情報を示す実験結果データに基づいてトモグラム・データを生成することができる。トモグラフィ表示構成要素は、ディスプレイ・デバイス上でトモグラム・データをグラフィック・トモグラム・データとしてレンダリングすることができる。いくつかの実施形態において、トモグラフィ表示構成要素は、トモグラム・データをグラフィック・トモグラム・データとしてレンダリングするアプリケーション・プログラミング・インターフェースをディスプレイ・デバイスに提供することができる。さらに、いくつかの実施形態において、トモグラフィ表示構成要素は、アプリケーション・プログラミング・インターフェースにトモグラフィ実験データを提供する。或る態様において、グラフィック・トモグラム・データは、量子回路の向上した処理性能をもたらすことができる。
【０００９】
さらに別の実施形態によれば、コンピュータによって実施される方法が、提供される。コンピュータによって実施される方法は、プロセッサに動作可能に結合されたシステムにより、量子回路の機械可読記述を示す量子回路データに基づいて、トモグラフィ実験のセットに関する情報を示すトモグラフィ実験データを生成することを含むことができる。また、コンピュータによって実施される方法は、システムにより、トモグラフィ実験データを実行することに関連する情報を示す実験結果データに基づいてトモグラム・データを生成することを含むこともできる。さらに、コンピュータによって実施される方法は、システムにより、ディスプレイ・デバイス上でトモグラム・データをグラフィック・トモグラムとしてレンダリングすることを含むことができる。いくつかの実施形態において、レンダリングすることは、グラフィック・トモグラムのためのアプリケーション・プログラミング・インターフェースをディスプレイ・デバイス上に提供することを含むことができる。或る態様において、トモグラム・データをレンダリングすることは、量子回路の向上した処理特性をもたらすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本明細書において説明される１つまたは複数の実施形態による量子トモグラフィ構成要素を含む例示的な、非限定的なシステムを示すブロック図である。
【図２】本明細書において説明される１つまたは複数の実施形態による量子トモグラフィ構成要素を含む別の例示的な、非限定的なシステムを示すブロック図である。
【図３】本明細書において説明される１つまたは複数の実施形態による量子トモグラフィを容易化する例示的な、非限定的なシステムを示すブロック図である。
【図４】本明細書において説明される１つまたは複数の実施形態による量子トモグラフィを容易化することに関連する量子トモグラフィ・システムを含む例示的な、非限定的なシステムを示すブロック図である。
【図５】本明細書において説明される１つまたは複数の実施形態によるトモグラフィ・バンドルに関連する例示的な、非限定的なシステムを示す図である。
【図６】本明細書において説明される１つまたは複数の実施形態による回路生成構成要素に関連する例示的な、非限定的なシステムを示す図である。
【図７】本明細書において説明される１つまたは複数の実施形態によるトモグラフィ解析構成要素に関連する例示的な、非限定的なシステムを示す図である。
【図８】本明細書において説明される１つまたは複数の実施形態によるトモグラフィ表示構成要素に関連する例示的な、非限定的なシステムを示す図である。
【図９】本明細書において説明される１つまたは複数の実施形態による量子トモグラフィを容易化するための例示的な、非限定的なコンピュータによって実施される方法を示すフローチャートである。
【図１０】本明細書において説明される１つまたは複数の実施形態が容易化されることが可能である、例示的な、非限定的な動作環境を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下の詳細な説明は、単に例示的であり、実施形態または実施形態の応用もしくは用法、あるいはその組合せを限定することは意図していない。さらに、前段の背景または概要のセクション、あるいは詳細な説明のセクションにおいて提示される明示的、または暗示される情報によっても拘束される意図はまったく存在しない。
【００１２】
次に、１つまたは複数の実施形態について、すべての図面にわたって同様の要素を参照するのに同様の参照番号が使用される、図面を参照して説明する。後段の記述において、説明のため、多数の特定の詳細が、１つまたは複数の実施形態のより徹底的な理解をもたらすために示される。しかし、様々な事例において、１つまたは複数の実施形態は、これらの特定の詳細なしに実施され得ることが明白であろう。
【００１３】
量子計算は、トランジスタに基づく２値のデジタル技法ではなく、量子物理学を使用して情報を符号化する。例えば、量子コンピュータが、量子物理学の重ね合わせ原理、および量子物理学のもつれ原理により作用する量子ビット（例えば、ｑｕｂｉｔ）を使用することができる。量子物理学の重ね合わせ原理は、各量子ビットが、「１」の値と「０」の値を同時に表すことを可能にする。量子物理状態のもつれ原理は、重ね合わせ状態にある量子ビットが互いに関係付けられることを可能にする。例えば、第１の値の状態（例えば、「１」の値、または「０」の値）が、第２の値の状態に依存することができる。このため、量子コンピュータは、トランジスタに基づく２値のデジタル技法ではなく、量子ビットを使用して情報を符号化することができる。量子コンピュータに関して、量子トモグラフィは、量子状態、量子プロセス、または量子測定を再構築するプロセスである。しかし、従来の量子トモグラフィ・システムは、しばしば、非効率である。さらに、従来の量子トモグラフィ・システムは、改良されることが可能である。
【００１４】
本明細書において説明される実施形態は、量子トモグラフィを容易化するためのシステム、コンピュータによって実施される方法、およびコンピュータ・プログラム製品を含む。或る態様において、量子トモグラフィ・システムが、量子トモグラフィを実行すべくトモグラフィ・バンドルおよび機械可読量子回路記述を使用することができる。トモグラフィ・バンドルは、回路生成プロセスと、トモグラフィ解析プロセスとを含むことができる。量子トモグラフィ・プロセスは、機械可読量子回路記述を使用して量子プロセッサに関する一連のトモグラフィ実験を生成することができる。さらに、または代替として、量子トモグラフィ・プロセスは、機械可読量子回路記述を使用して量子プロセッサに関する一連の較正実験を生成することができる。トモグラフィ解析プロセスは、一連のトモグラフィ実験または一連の較正実験、あるいはその両方の結果を処理することができる。一連のトモグラフィ実験または一連の較正実験、あるいはその両方の結果に基づいて、トモグラフィ解析プロセスは、トモグラム・データを生成することができる。トモグラム・データは、例えば、量子状態、量子プロセス、または量子測定に関連するトモグラム情報であってよい。いくつかの実施形態において、トモグラフィ・バンドルは、トモグラム・データをグラフィック・トモグラムとしてレンダリングするトモグラフィ表示アルゴリズムを含むことができる。このため、量子トモグラフィ・システムの精度または量子トモグラフィ・システムの効率、あるいはその両方が向上可能である。さらに、量子トモグラフィ・システムに関連する量子回路または量子プロセッサ、あるいはその両方の性能が向上可能であり、量子トモグラフィ・システムに関連する量子回路または量子プロセッサ、あるいはその両方の効率が向上可能であり、量子トモグラフィ・システムに関連する量子回路または量子プロセッサ、あるいはその両方のタイミング特性が向上可能であり、量子トモグラフィ・システムに関連する量子回路または量子プロセッサ、あるいはその両方の電力特性が向上可能であり、または量子トモグラフィ・システムに関連する量子回路または量子プロセッサ、あるいはその両方の別の特性が向上可能であり、あるいは以上の組合せが向上可能である。
【００１５】
図１は、本明細書において説明される１つまたは複数の実施形態による量子トモグラフィを容易化するための例示的な、非限定的なシステム１００のブロック図を示す。様々な実施形態において、システム１００は、量子トモグラフィ技術、量子回路技術、量子プロセッサ技術、量子計算技術、人工知能技術、医薬品および材料技術、サプライチェーンおよびロジスティクス技術、金融サービス技術、または他のデジタル技術、あるいはその組合せなどの、ただし、以上には限定されない技術に関連する量子トモグラフィ・システムであることが可能である。システム１００は、非常に技術的な性質のものであり、抽象的ではなく、人間による一組の頭脳活動として実行され得ない問題を解決すべくハードウェアまたはソフトウェア、あるいはその両方を使用することができる。さらに、いくつかの実施形態において、実行されるプロセスのうちのいくつかは、機械学習と関係する定義されたタスクを実行するための１つまたは複数の専用コンピュータ（例えば、１つまたは複数の専用処理ユニット、量子トモグラフィ構成要素を有する専用コンピュータ、その他）によって実行されてよい。システム１００またはシステム１００の構成要素、あるいはその両方は、前述した技術、コンピュータ・アーキテクチャ、またはそれに類するもの、あるいはその組合せにおける進歩を通じて生じる新たな問題を解決するのに使用されることが可能である。システム１００の１つまたは複数の実施形態は、量子トモグラフィ・システム、量子回路システム、量子プロセッサ・システム、量子計算システム、人工知能システム、医薬品および材料システム、サプライチェーンおよびロジスティクスシステム、金融サービスシステム、または他のシステム、あるいはその組合せに技術的向上をもたらすことができる。また、システム１００の１つまたは複数の実施形態は、量子プロセッサの処理性能を向上させること、量子プロセッサの処理効率を向上させること、量子プロセッサの処理特性を向上させること、量子プロセッサのタイミング特性を向上させること、または量子プロセッサの電力効率を向上させること、あるいはその組合せによって量子プロセッサ（例えば、超伝導量子プロセッサ）に技術的向上をもたらすこともできる。
【００１６】
図１に示される実施形態において、システム１００は、量子トモグラフィ構成要素１０２を含むことができる。図１に示されるとおり、量子トモグラフィ構成要素１０２は、回路生成構成要素１０４と、トモグラフィ解析構成要素１０６とを含むことができる。量子トモグラフィ構成要素１０２の態様は、例えば、１つまたは複数のマシンに関連付けられた１つまたは複数のコンピュータ可読媒体として実体化された、マシン内に実体化された機械実行可能構成要素を構成することができる。そのような構成要素は、１つまたは複数のマシン、例えば、コンピュータ、コンピューティング・デバイス、仮想マシン、その他によって実行されたとき、そのマシンに説明される動作を実行させることができる。或る態様において、量子トモグラフィ構成要素１０２は、コンピュータ実行可能構成要素および命令を記憶するメモリ１０８を含むこともできる。さらに、量子トモグラフィ構成要素１０２は、量子トモグラフィ構成要素１０２による命令（例えば、コンピュータ実行可能構成要素および対応する命令）の実行を容易化するプロセッサ１１０を含むことができる。図示されるとおり、回路生成構成要素１０４、トモグラフィ解析構成要素１０６、メモリ１０８、またはプロセッサ１１０、あるいはその組合せは、１つまたは複数の実施形態において互いに電気的に、または通信可能に、あるいはその両方の様態で結合されることが可能である。
【００１７】
量子トモグラフィ構成要素１０２（例えば、量子トモグラフィ構成要素１０２の回路生成構成要素１０４）は、量子回路データ１１２を受け取ることができる。量子回路データ１１２は、例えば、量子回路の機械可読記述であってよい。量子回路は、量子ゲートのシーケンスに関連する１つまたは複数の量子計算のためのモデルであってよい。一例において、量子回路データ１１２は、量子回路を記述するテキスト・フォーマット言語（例えば、ＱＡＳＭテキスト・フォーマット言語）を示すテキスト・データを含むことができる。例えば、テキスト・データは、例えば、１つまたは複数の量子ビットに関連する量子回路の１つまたは複数の量子ビット・ゲートをテキストとして記述することができる。或る実施形態において、量子回路データ１１２は、量子回路に関連する１つまたは複数の位置にタグ付けする１つまたは複数のマーカ要素に関する情報を示すマーカ・データをさらに含むことができる。例えば、マーカ・データは、１つまたは複数の量子ビットに関連する量子回路の１つまたは複数の量子ビット・ゲートの位置にタグ付けする１つまたは複数のマーカ要素を含むことができる。
【００１８】
或る実施形態において、回路生成構成要素１０４は、量子回路データ１１２に基づいてトモグラフィ実験データを生成することができる。トモグラフィ実験データは、量子回路に関するトモグラフィ実験のセットに関する情報を示すことができる。例えば、トモグラフィ実験のセットは、量子回路に関連する量子ビットの状態に関連するｘ成分測定、ｙ成分測定、またはｚ成分測定、あるいはその組合せを算出するように量子回路によって実行されるべきステップのセット（例えば、命令のスレッド）であってよい。或る実施形態において、トモグラフィ実験のセットは、量子回路に関連する量子ビットのｘ成分測定を算出する第１のトモグラフィ実験と、量子回路に関連する量子ビットのｙ成分測定を算出する第２のトモグラフィ実験と、量子回路に関連する量子ビットのｚ成分測定を算出する第３のトモグラフィ実験とを含むことができる。
【００１９】
或る態様において、実験結果データが、トモグラフィ実験データに関連するトモグラフィ実験のセットの実行に応答して生成されることが可能である。一例において、実験結果データは、量子回路のハードウェア表現を介したトモグラフィ実験のセットの実行に応答して生成されることが可能である。別の例において、実験結果データは、量子回路に関連付けられた量子シミュレータを介したトモグラフィ実験のセットの実行に応答して生成されることが可能である。さらに、または代替として、トモグラフィ実験データは、量子回路に関連する較正実験のセットに関する情報を含むことができる。例えば、回路生成構成要素１０４が、量子回路に関連する較正実験のセットに関する情報を示す較正実験データを生成することができる。回路生成構成要素１０４は、量子回路データに基づいて較正実験データを生成することができる。較正実験のセットは、量子回路の１つまたは複数の特性を較正するステップのセット（例えば、命令のスレッド）であってよい。或る実施形態において、回路生成構成要素１０４は、回路生成構成要素１０４に関連する回路生成プロセスに関するエラー報告、ログ記録、回路解析、割当て管理、または他の情報、あるいはその組合せのための情報を示す報告データを生成することができる。或る態様において、報告データは、トポロジ実験のセットの生成に応答して生成されるメタデータに含められることが可能である。
【００２０】
トモグラフィ解析構成要素１０６は、トモグラフィ実験のセットに関連する実験結果データに基づいてトモグラム・データ１１４を生成することができる。トモグラム・データ１１４は、トモグラフィ実験データに関連する情報を示すことができる。例えば、トモグラム・データ１１４は、トモグラフィ実験のセットの結果を記述する情報を含むことができる。一例において、トモグラム・データ１１４は、量子回路に関連する量子ビットに関するｘ成分測定、ｙ成分測定、およびｚ成分測定を含むことができる。さらに、トモグラム・データ１１４は、量子状態、量子プロセス、または量子測定に関連する情報をもたらすことができる。或る実施形態において、トモグラフィ解析構成要素１０６は、エラー報告、統計（例えば、トモグラフィ解析構成要素１０６に関連するトモグラフィ解析プロセスに関する適合度統計（quality-of-fit statistics）または他の情報、あるいはその組合せ）に関する情報を示す報告データを生成することができる。或る態様において、報告データは、トポロジ実験のセットの実行に応答して生成されるメタデータに含められることが可能である。
【００２１】
いくつかの実施形態において、トモグラフィ解析構成要素１０６は、人工知能の原理に関連する分類、相互関係、推論、または表現、あるいはその組合せに基づいてトモグラム・データ１１４を生成することができる。例えば、トモグラフィ解析構成要素１０６は、トモグラム・データ１１４を算出すべく自動分類システムまたは自動分類プロセス、あるいはその両方を使用することができる。一例において、トモグラフィ解析構成要素１０６は、トモグラフィ実験のセットに関する推論を学習すべく、または生成すべく、あるいはその両方を行うべく確率論ベースの解析または統計ベースの解析、あるいはその両方（例えば、有用性および費用を解析に織り込む）を使用することができる。或る態様において、トモグラフィ解析構成要素１０６は、トモグラフィ実験のセットに関連する推論を学習すること、または生成すること、あるいはその両方を行うことを容易化すべく推論ベースのスキームを部分的に利用してトモグラフィ解析構成要素１０６の態様をさらに強化することが可能な推論構成要素（図示せず）を含むことができる。トモグラフィ解析構成要素１０６は、任意の適切な機械学習ベースの技法、統計ベースの技法、または確率論ベースの技法、あるいはその組合せを使用することができる。例えば、トモグラフィ解析構成要素１０６は、エキスパート・システム、ファジー・ロジック、ＳＶＭ、隠れマルコフ・モデル（ＨＭＭ）、欲張り探索アルゴリズム（greedy search algorithm）、規則ベースのシステム、ベイジアン・モデル（例えば、ベイジアン・ネットワーク）、ニューラル・ネットワーク、他の非線形訓練技法、データ融合、有用性ベースの解析システム、ベイジアン・モデルを使用するシステム、その他を使用することができる。別の態様において、トモグラフィ解析構成要素１０６は、トモグラム・データ１１４の生成に関連する機械学習計算のセットを実行することができる。例えば、トモグラフィ解析構成要素１０６は、トモグラム・データ１１４を算出すべくクラスタリング機械学習計算のセット、ロジスティック回帰機械学習計算のセット、決定木機械学習計算のセット、ランダム・フォレスト機械学習計算のセット、回帰木機械学習計算のセット、最小二乗機械学習計算のセット、インスタンス・ベースの機械学習計算のセット、回帰機械学習計算のセット、サポート・ベクタ回帰機械学習計算のセット、ｋ平均法機械学習計算のセット、スペクトル・クラスタリング機械学習計算のセット、規則学習機械学習計算のセット、ベイジアン機械学習計算のセット、ディープ・ボルツマン・マシン計算（deep Boltzmann machine computation）のセット、ディープ・ビリーフ・ネットワーク計算のセット、または異なる機械学習計算のセット、あるいはその組合せを実行することができる。
【００２２】
量子トモグラフィ構成要素１０２（例えば、回路生成構成要素１０４またはトモグラフィ解析構成要素１０６、あるいはその両方）は、人間によって実行され得ない（例えば、単一の人間の頭脳の能力を超える）回路生成プロセスまたはトモグラフィ解析プロセス、あるいはその両方を実行することを認識されたい。例えば、或る期間にわたって量子トモグラフィ構成要素１０２（例えば、回路生成構成要素１０４またはトモグラフィ解析構成要素１０６、あるいはその両方）によって処理されるデータの量、処理されるデータの速度、または処理されるデータのデータ・タイプ、あるいはその組合せが、同一の期間にわたって単一の人間の頭脳によって処理され得る量、速度、およびデータ・タイプと比べて、より大きく、より速く、かつ異なることが可能である。また、量子トモグラフィ構成要素１０２（例えば、回路生成構成要素１０４またはトモグラフィ解析構成要素１０６、あるいはその両方）は、前述した回路生成プロセスまたはトモグラフィ解析プロセス、あるいはその両方も実行しながら、他の１つまたは複数の機能を実行することに向けても完全に動作可能である（例えば、完全に電源オンにされる、完全に実行される、その他）ことができる。さらに、量子トモグラフィ構成要素１０２（例えば、回路生成構成要素１０４またはトモグラフィ解析構成要素１０６、あるいはその両方）によって生成されるトモグラム・データ１１４は、ユーザによって手動で獲得されることが不可能な情報を含むことができる。例えば、トモグラム・データ１１４に含まれるタイプの情報、トモグラム・データ１１４に含まれる様々な情報、またはトモグラム・データ１１４の最適化、あるいはその組合せは、ユーザによって手動で獲得される情報と比べて、より複雑であることが可能である。
【００２３】
図２は、本明細書において説明される１つまたは複数の実施形態による例示的な、非限定的なシステム２００のブロック図を示す。本明細書において説明される他の実施形態において使用される同様の要素についての繰返しの説明は、簡単のために省略される。
【００２４】
システム２００は、量子トモグラフィ構成要素１０２’を含む。量子トモグラフィ構成要素１０２’は、図１に示される量子トモグラフィ構成要素１０２の代替の実施形態であることが可能である。量子トモグラフィ構成要素１０２’は、回路生成構成要素１０４、トモグラフィ解析構成要素１０６、トモグラフィ表示構成要素２０２、メモリ１０８、またはプロセッサ１１０、あるいはその組合せを含むことができる。トモグラフィ表示構成要素２０２は、トモグラム・データ１１４から生成されたグラフィック・トモグラム・データ２０４の表示を容易化することができる。グラフィック・トモグラム・データ２０４は、トモグラム・データ１１４のグラフィック・トモグラムであることが可能である。例えば、トモグラフィ表示構成要素２０２が、ディスプレイ・デバイス上でトモグラム・データ１１４をグラフィック・トモグラム・データ２０４としてレンダリングすることができる。或る態様において、グラフィック・トモグラム・データ２０４は、トモグラム・データ１１４のグラフィック表現であることが可能である。例えば、グラフィック・トモグラム・データ２０４は、量子ビットの幾何学的表現に関連付けられた座標系上にｘ成分測定値、ｙ成分測定値、およびｚ成分測定値が示された量子ビットの視覚的表現を含むことができる。一例において、量子ビットの視覚的表現は、ブロッホ球であることが可能である。別の例において、量子ビットの視覚的表現は、量子系に関する密度行列の成分の３Ｄヒストグラム表現（例えば、「都市景観」３Ｄヒストグラム表現）であることが可能である。いくつかの実施形態において、トモグラフィ表示構成要素２０２は、グラフィック・トモグラム・データ２０４をレンダリングするアプリケーション・プログラミング・インターフェースをディスプレイ・デバイスに提供することができる。
【００２５】
量子トモグラフィ構成要素１０２’（例えば、回路生成構成要素１０４、トモグラフィ解析構成要素１０６、またはトモグラフィ表示構成要素２０２、あるいはその組合せ）は、人間によっては実行され得ない（例えば、単一の人間の頭脳の能力を超える）回路生成プロセス、トモグラフィ解析プロセス、またはトモグラフィ表示プロセス、あるいはその組合せを実行することを認識されたい。例えば、或る期間にわたって量子トモグラフィ構成要素１０２’（例えば、回路生成構成要素１０４、トモグラフィ解析構成要素１０６、またはトモグラフィ表示構成要素２０２、あるいはその組合せ）によって処理されるデータの量、処理されるデータの速度、または処理されるデータのデータ・タイプ、あるいはその組合せが、同一の期間にわたって単一の人間の頭脳によって処理され得る量、速度、およびデータ・タイプと比べて、より大きく、より速く、かつ異なることが可能である。また、量子トモグラフィ構成要素１０２’（例えば、回路生成構成要素１０４、トモグラフィ解析構成要素１０６、またはトモグラフィ表示構成要素２０２、あるいはその組合せ）は、前述した回路生成プロセス、トモグラフィ解析プロセス、またはトモグラフィ表示プロセス、あるいはその組合せも実行しながら、他の１つまたは複数の機能を実行することに向けても完全に動作可能である（例えば、完全に電源オンにされる、完全に実行される、その他）ことができる。さらに、量子トモグラフィ構成要素１０２’（例えば、回路生成構成要素１０４、トモグラフィ解析構成要素１０６、またはトモグラフィ表示構成要素２０２、あるいはその組合せ）は、ユーザによって手動で獲得されることが不可能な情報を含むことができる。例えば、グラフィック・トモグラム・データ２０４に含まれるタイプの情報、グラフィック・トモグラム・データ２０４に含まれる様々な情報、またはトモグラム・データ２０４の最適化、あるいはその組合せは、ユーザによって手動で獲得される情報と比べて、より複雑であることが可能である。
【００２６】
図３は、本明細書において説明される１つまたは複数の実施形態による例示的な、非限定的なシステム３００のブロック図を示す。本明細書において説明される他の実施形態において使用される同様の要素についての繰返しの説明は、簡単のために省略される。
【００２７】
システム３００は、量子トモグラフィ構成要素１０２’と、ディスプレイ・デバイス３０２と、量子プロセッサ３０４とを含む。いくつかの実施形態において、システム３００は、量子トモグラフィ構成要素１０２’ではなく、量子トモグラフィ構成要素１０２を代替として含むことができる。量子トモグラフィ構成要素１０２’は、回路生成構成要素１０４、トモグラフィ解析構成要素１０６、トモグラフィ表示構成要素２０２、メモリ１０８、またはプロセッサ１１０、あるいはその組合せを含むことができる。ディスプレイ・デバイス３０２は、アプリケーション・プログラミング・インターフェース３０６を含むことができる。さらに、ディスプレイ・デバイス３０２は、例えば、ディスプレイを有するコンピューティング・デバイス、コンピュータ、デスクトップ・コンピュータ、ラップトップ・コンピュータ、モニタ・デバイス、スマート・デバイス、スマートフォン、モバイル・デバイス、ハンドヘルド・デバイス、タブレット、ウェアラブル・デバイス、ポータブル・コンピューティング・デバイス、またはディスプレイに関連付けられた別のタイプのデバイスを含むことができる。いくつかの実施形態において、ディスプレイ・デバイス３０２は、ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）、インターネットなどのワイド・エリア・ネットワーク（ＷＡＮ）、または作業空間環境に関連付けられたデバイスに相互接続を提供するネットワーク、あるいはその組合せなどの、ただし、以上には限定されないネットワーク（例えば、ネットワーク・デバイス）を介して量子トモグラフィ構成要素１０２’と通信状態にあることが可能である。
【００２８】
トモグラフィ表示構成要素２０２は、アプリケーション・プログラミング・インターフェース３０６を生成することができる。アプリケーション・プログラミング・インターフェース３０６が、ディスプレイ・デバイス３０２のディスプレイに関連付けられることが可能である。一例において、アプリケーション・プログラミング・インターフェース３０６は、量子トモグラフィに関連する情報を提供すること、またはそのような情報を受け取ること、あるいはその両方を容易化するトモグラフィ・アプリケーション・プログラミング・インターフェースであることが可能である。例えば、アプリケーション・プログラミング・インターフェース３０６は、量子回路のためのトモグラフィ実験データの生成を容易化することができる。アプリケーション・プログラミング・インターフェース３０６は、さらに、または代替として、ディスプレイ・デバイス３０２を介したトモグラム・データ１１４またはグラフィック・トモグラム・データ２０４、あるいはその両方の表示を容易化することができる。或る態様において、アプリケーション・プログラミング・インターフェース３０６は、トモグラム・データ１１４またはグラフィック・トモグラム・データ２０４、あるいはその両方を、人間が解釈可能なフォーマットで表示するユーザ・インターフェースであることが可能である。別の態様において、量子回路データ１１２は、アプリケーション・プログラミング・インターフェース３０６を介して量子トモグラフィ構成要素１０２’（例えば、回路生成構成要素１０４）に提供されることが可能である。例えば、量子トモグラフィ構成要素１０２’（例えば、回路生成構成要素１０４）は、アプリケーション・プログラミング・インターフェース３０６を介して量子回路データ１１２を受け取ることができる。さらに、または代替として、アプリケーション・プログラミング・インターフェース３０６は、量子トモグラフィ構成要素１０２’（例えば、トモグラフィ解析構成要素１０６）によって生成されたトモグラム・データ１１４を受け取ることができる。さらに、または代替として、アプリケーション・プログラミング・インターフェース３０６は、量子トモグラフィ構成要素１０２’（例えば、トモグラフィ表示構成要素２０２）によって生成されたグラフィック・トモグラム・データ２０４を受け取ることができる。例えば、量子トモグラフィ構成要素１０２’（例えば、トモグラフィ表示構成要素２０２）は、アプリケーション・プログラミング・インターフェース３０６を介してトモグラム・データ１１４またはグラフィック・トモグラム・データ２０４、あるいはその両方をレンダリングすることができる。
【００２９】
或る実施形態において、アプリケーション・プログラミング・インターフェース３０６は、回路生成構成要素１０４のための回路生成プロセス（例えば、回路生成アルゴリズム）、トモグラフィ解析構成要素１０６のためのトモグラフィ解析プロセス（例えば、トモグラフィ解析アルゴリズム）、またはトモグラフィ表示構成要素２０２のためのトモグラフィ表示プロセス（例えば、トモグラフィ表示アルゴリズム）、あるいはその組合せの選択を容易化することができる。或る態様において、アプリケーション・プログラミング・インターフェース３０６は、回路生成構成要素１０４のための回路生成プロセス、トモグラフィ解析構成要素１０６のためのトモグラフィ解析プロセス、またはトモグラフィ表示構成要素２０２のためのトモグラフィ表示プロセス、あるいはその組合せの選択を容易化すべく回路生成プロセスのグループ、トモグラフィ解析プロセスのグループ、またはトモグラフィ表示プロセスのグループ、あるいはその組合せを提供することができる。一例において、回路生成プロセスのグループは、線形インバージョンに関連付けられた回路生成プロセス、ウィグナ・トモグラフィに関連付けられた回路生成プロセス、最大尤度推定に関連付けられた回路生成プロセス、ゲートセット（gateset）・トモグラフィに関連付けられた回路生成プロセス、ランダム化ベンチマークに関連付けられた回路生成プロセス、または他の１つまたは複数の回路生成プロセス、あるいはその組合せを含むことができる。別の例において、トモグラフィ解析プロセスのグループは、線形インバージョンに関連付けられたトモグラフィ解析プロセス、ウィグナ・トモグラフィに関連付けられたトモグラフィ解析プロセス、最大尤度推定に関連付けられたトモグラフィ解析プロセス、ゲートセット・トモグラフィに関連付けられたトモグラフィ解析プロセス、ランダム化ベンチマークに関連付けられたトモグラフィ解析プロセス、または他の１つまたは複数のトモグラフィ解析プロセス、あるいはその組合せを含むことができる。
【００３０】
いくつかの実施形態において、トモグラフィ解析構成要素１０６は、アプリケーション・プログラミング・インターフェース３０６を介してトモグラフィ実験のセットに関連する実験結果データを受け取ることができる。或る態様において、トモグラフィ実験のセット（例えば、トモグラフィ実験のセットに関連するトモグラフィ実験データ）は、量子プロセッサ３０４を介して実行されることが可能である。量子プロセッサ３０４は、量子物理学の原理に基づいて計算のセットを実行するマシンであることが可能である。例えば、量子プロセッサ３０４は、量子ビットを使用して情報を符号化することができる。一実施形態において、量子プロセッサ３０４は、回路生成構成要素１０４によって生成されたトモグラフィ実験データに関連するトモグラフィ実験のセットを実行することが可能なハードウェア量子プロセッサ（例えば、ハードウェア超伝導量子プロセッサ）であることが可能である。例えば、量子プロセッサ３０４は、回路生成構成要素１０４によって生成されたトモグラフィ実験のセットに関連する命令スレッドのセットを実行するハードウェア量子プロセッサであることが可能である。別の実施形態において、量子プロセッサ３０４は、回路生成構成要素１０４によって生成されたトモグラフィ実験データに関連するトモグラフィ実験のセットを実行することが可能な量子シミュレータであることが可能である。例えば、量子プロセッサ３０４は、量子プロセッサ上でトモグラフィ実験のセットの実行をシミュレートする量子シミュレータであることが可能である。いくつかの実施形態において、量子シミュレータは、アプリケーション・プログラミング・インターフェース３０６を介して実行されることが可能である。
【００３１】
図４は、本明細書において説明される１つまたは複数の実施形態による例示的な、非限定的なシステム４００のブロック図を示す。本明細書において説明される他の実施形態において使用される同様の要素についての繰返しの説明は、簡単のために省略される。
【００３２】
システム４００は、入力４０２と、量子トモグラフィ・システム４０４と、出力４０６とを含む。入力４０２は、量子トモグラフィ・システム４０４に与えられる入力であることが可能であり、出力４０６は、量子トモグラフィ・システム４０４によって生成される出力であることが可能である。量子トモグラフィ・システム４０４は、量子トモグラフィ構成要素１０２または量子トモグラフィ構成要素１０２’、あるいはその両方に対応することができる。或る態様において、入力４０２は、トモグラフィ・バンドル４０８と、量子回路データ１１２とを含むことができる。トモグラフィ・バンドル４０８は、回路生成アルゴリズム４１０、トモグラフィ解析アルゴリズム４１２、またはトモグラフィ表示アルゴリズム４１４、あるいはその組合せを含むことができる。或る実施形態において、入力４０２（例えば、トモグラフィ・バンドル４０８および量子回路データ１１２）は、アプリケーション・プログラミング・インターフェース（例えば、アプリケーション・プログラミング・インターフェース３０６）を介して受け取られることができる。回路生成アルゴリズム４１０は、量子トモグラフィ・システム４０４によって使用される回路生成プロセスであることが可能である。一例において、回路生成アルゴリズム４１０は、回路生成構成要素１０４によって使用される回路生成プロセスであることが可能である。さらに、トモグラフィ解析アルゴリズム４１２は、量子トモグラフィ・システム４０４によって使用されるトモグラフィ解析プロセスであることが可能である。一例において、トモグラフィ解析アルゴリズム４１２は、トモグラフィ解析構成要素１０６によって使用されるトモグラフィ解析プロセスであることが可能である。トモグラフィ表示アルゴリズム４１４は、量子トモグラフィ・システム４０４によって使用されるトモグラフィ表示プロセスであることが可能である。一例において、トモグラフィ表示アルゴリズム４１４は、トモグラフィ表示構成要素２０２によって使用されるトモグラフィ表示プロセスであることが可能である。別の態様において、出力４０６は、トモグラム・データ１１４またはグラフィック・トモグラム・データ２０４、あるいはその両方を含むことができる。例えば、量子トモグラフィ・システム４０４（例えば、回路生成構成要素１０４）は、トモグラフィ実験のセットに関連するトモグラフィ実験データを生成すべく回路生成アルゴリズム４１０および量子回路データ１１２を使用することができる。さらに、量子トモグラフィ・システム４０４（例えば、トモグラフィ解析構成要素１０６）は、トモグラフィ解析アルゴリズム４１２を使用してトモグラム・データ１１４を生成することができる。トモグラフィ解析アルゴリズム４１２は、トモグラム・データ１１４を生成すべくトモグラフィ実験のセットの結果を処理することができる。また、量子トモグラフィ・システム４０４（例えば、トモグラフィ表示構成要素２０２）は、トモグラフィ表示アルゴリズム４１４を使用してグラフィック・トモグラム・データ２０４を生成することもできる。トモグラフィ表示アルゴリズム４１４は、グラフィック・トモグラム・データ２０４をもたらすようにトモグラム・データ１１４をレンダリングすることができる。
【００３３】
図５は、本明細書において説明される１つまたは複数の実施形態による例示的な、非限定的なシステム５００のブロック図を示す。本明細書において説明される他の実施形態において使用される同様の要素についての繰返しの説明は、簡単のために省略される。
【００３４】
システム５００は、量子回路データ１１２と、トモグラム・データ１１４と、グラフィック・トモグラム・データ２０４と、トモグラフィ・バンドル３０８と、量子プロセッサ３０４とを含む。トモグラフィ・バンドル３０８は、回路生成アルゴリズム３１０と、トモグラフィ解析アルゴリズム３１２と、トモグラフィ表示アルゴリズム３１４とを含むことができる。図５に示されるとおり、回路生成アルゴリズム３１０は、トモグラフィ実験データ５０２を生成すべく量子回路データ１１２を使用することができる。トモグラフィ実験データ５０２は、トモグラフィ実験のセットに関する情報を示すことができる。量子プロセッサ３０４は、トモグラフィ実験のセットを実行すべくトモグラフィ実験データ５０２を使用することができる。トモグラフィ実験のセットの実行（例えば、トモグラフィ実験データ５０２の実行）に応答して、量子プロセッサ３０４は、実験結果データ５０４を生成することができる。実験結果データ５０４は、トモグラフィ実験のセットの実行（トモグラフィ実験データ５０２の実行）に応答した結果のセットに関連する情報を示すことができる。トモグラフィ解析アルゴリズム３１２は、トモグラム・データ１１４を生成すべく実験結果データ５０４を使用することができる。さらに、トモグラフィ表示アルゴリズムは、グラフィック・トモグラム・データ２０４を生成すべくトモグラム・データ１１４を使用することができる。
【００３５】
図６は、本明細書において説明される１つまたは複数の実施形態による例示的な、非限定的なシステム６００のブロック図を示す。本明細書において説明される他の実施形態において使用される同様の要素についての繰返しの説明は、簡単のために省略される。
【００３６】
システム６００は、回路生成構成要素１０４を含む。回路生成構成要素１０４は、量子回路データ１１２を受け取ることができる。或る実施形態において、量子回路データ１１２は、量子回路を記述するテキスト・フォーマット言語を示すテキスト・データとしてフォーマットされることが可能である。例えば、量子回路データ１１２は、量子回路の機械可読記述をもたらす機械可読データとしてフォーマットされることが可能である。量子回路データ１１２に基づいて、回路生成構成要素１０４は、トモグラフィ実験データ５０２を生成することができる。トモグラフィ実験データ５０２は、量子回路データ１１２に関連する量子回路に関するトモグラフィ実験のセットの機械可読記述をもたらす機械可読データとしてフォーマットされることが可能である。例えば、トモグラフィ実験データ５０２は、量子回路データ１１２によって記述される量子回路に関連する量子ビットのｘ成分測定を算出する第１のトモグラフィ実験の機械可読記述をもたらす第１の機械可読データ、量子回路データ１１２によって記述される量子回路に関連する量子ビットのｙ成分測定を算出する第２のトモグラフィ実験の機械可読記述をもたらす第２の機械可読データ、または量子回路データ１１２によって記述される量子回路に関連する量子ビットのｚ成分測定を算出する第３のトモグラフィ実験の機械可読記述をもたらす第３の機械可読データ、あるいはその組合せを含むことができる。さらに、または代替として、トモグラフィ実験データ５０２は、量子回路データ１１２に関連する量子回路に関する較正実験のセットの機械可読記述をもたらす機械可読データを含むことができる。例えば、トモグラフィ実験データ５０２は、量子回路データ１１２に関連する量子回路を較正する第１の較正実験の機械可読記述をもたらす第４の機械可読データ、または量子回路データ１１２に関連する量子回路を較正する第２の較正実験の機械可読記述をもたらす第５の機械可読データ、あるいはその組合せを含むことができる。
【００３７】
図７は、本明細書において説明される１つまたは複数の実施形態による例示的な、非限定的なシステム７００のブロック図を示す。本明細書において説明される他の実施形態において使用される同様の要素についての繰返しの説明は、簡単のために省略される。
【００３８】
システム７００は、トモグラフィ解析構成要素１０６を含む。トモグラフィ解析構成要素１０６は、実験結果データ５０４を受け取ることができる。実験結果データ５０４は、量子回路データ１１２に関連する量子回路に関するトモグラフィ実験のセットからの結果の機械可読記述をもたらす機械可読データとしてフォーマットされることが可能である。例えば、実験結果データ５０４は、ｘ成分測定に関連する第１のトモグラフィ実験に関する第１の結果の機械可読記述をもたらす第１の機械可読データ、ｙ成分測定に関連する第２のトモグラフィ実験に関する第２の結果の機械可読記述をもたらす第２の機械可読データ、またはｚ成分測定に関連する第３のトモグラフィ実験に関する第３の結果の機械可読記述をもたらす第３の機械可読データ、あるいはその組合せを含むことができる。さらに、または代替として、トモグラフィ実験データ５０２は、量子回路データ１１２に関連する量子回路に関する較正実験のセットに関する結果の機械可読記述をもたらす機械可読データを含むことができる。例えば、トモグラフィ実験データ５０２は、第１の較正実験に関する結果の機械可読記述をもたらす第４の機械可読データ、または第２の較正実験に関する結果の機械可読記述をもたらす第５の機械可読データ、あるいはその組合せを含むことができる。実験結果データ５０４に基づいて、トモグラフィ解析構成要素１０６は、トモグラム・データ１１４を生成することができる。トモグラム・データ１１４は、量子回路データ１１２によって記述される量子回路に関連する量子ビットに関するｘ成分測定、ｙ成分測定、およびｚ成分測定を記述する情報を示すことができる。例えば、トモグラム・データ１１４は、量子回路データ１１２によって記述される量子回路に関連する量子ビットに関する座標系に関するｘ成分測定値（例えば、Ｘ＝＋０．０００）、ｙ成分測定値（例えば、Ｙ＝−０．７０７）、およびｚ成分測定値（例えば、Ｚ＝＋０．７０７）を含むことができる。
【００３９】
図８は、本明細書において説明される１つまたは複数の実施形態による例示的な、非限定的なシステム８００のブロック図を示す。本明細書において説明される他の実施形態において使用される同様の要素についての繰返しの説明は、簡単のために省略される。
【００４０】
システム８００は、トモグラフィ表示構成要素２０２を含む。トモグラフィ表示構成要素２０２は、トモグラム・データ１１４を受け取ることができる。トモグラム・データ１１４に基づいて、トモグラフィ表示構成要素２０２は、グラフィック・トモグラム・データ２０４を生成することができる。グラフィック・トモグラム・データ２０４は、トモグラム・データ１１４のグラフィック表現であることが可能である。例えば、グラフィック・トモグラム・データ２０４は、ブロッホ球に関連する座標系上に示されたｘ成分測定値（例えば、Ｘ＝＋０．０００）、ｙ成分測定値（例えば、Ｙ＝−０．７０７）、およびｚ成分測定値（例えば、Ｚ＝＋０．７０７）を有する量子ビットの視覚的表現を含むことができる。ブロッホ球は、量子ビットの幾何学的表現であることが可能である。
【００４１】
図９は、本明細書において説明される１つまたは複数の実施形態による量子トモグラフィを容易化するための例示的な、非限定的なコンピュータによって実施される方法９００のフローチャートを示す。９０２において、トモグラフィ実験のセットに関する情報を示すトモグラフィ実験データが、プロセッサに動作可能に結合されたシステムによって（例えば、回路生成構成要素１０４によって）、量子回路の機械可読記述を示す量子回路データに基づいて生成されている。或る実施形態において、量子回路データは、量子回路を記述するテキスト・フォーマット言語を示すテキスト・データであることが可能である。一例において、テキスト・データは、１つまたは複数の量子ビットに関連する量子回路の１つまたは複数の量子ビット・ゲートをテキストとして記述することができる。別の例において、量子回路データは、量子回路を記述するテキスト・フォーマット言語を示すテキスト・データとして受け取られることが可能である。別の実施形態において、量子回路データは、量子回路に関連する１つまたは複数の位置にタグ付けする１つまたは複数のマーカ要素に関する情報を示すマーカ・データを含むことができる。一例において、量子回路データは、量子回路に関連する１つまたは複数の位置にタグ付けする１つまたは複数のマーカ要素に関する情報を示すマーカ・データとして受け取られることが可能である。さらに、トモグラフィ実験データは、マーカ・データに基づいて生成されることが可能である。
【００４２】
９０４において、トモグラフィ実験データが、システムによって（例えば、量子プロセッサ３０４によって）実行される。一例において、トモグラフィ実験データは、量子プロセッサ（例えば、ハードウェア量子プロセッサ）を介して実行されることが可能である。例えば、量子プロセッサは、トモグラフィ実験データに関連する命令スレッドのセット（例えば、トモグラフィ実験データに関連するトモグラフィ実験のセット）を実行するハードウェア量子プロセッサであることが可能である。別の例において、トモグラフィ実験データは、量子シミュレータを介して実行されることが可能である。例えば、量子シミュレータは、シミュレートされた量子プロセッサ上のトモグラフィ実験データ（例えば、トモグラフィ実験データに関連するトモグラフィ実験のセット）の実行をシミュレートすることができる。
【００４３】
９０６において、別のトモグラフィ実験が存在するかどうかが判定される。例えば、トモグラフィ実験データが、実行されていない別のトモグラフィ実験を含むかどうかが判定されることが可能である。「はい」である場合、方法９００は、その別のトモグラフィ実験を実行すべく９０４に戻る。「いいえ」である場合、方法９００は、９０８に進む。
【００４４】
９０８において、トモグラム・データが、システムによって（例えば、トモグラフィ解析構成要素１０６によって）、トモグラフィ実験データを実行することに関連する情報を示す実験結果データに基づいて生成されている。例えば、トモグラム・データは、トモグラフィ実験のセットの結果を記述する情報を含むことができる。一例において、トモグラム・データは、量子回路に関連する量子ビットに関するｘ成分測定、ｙ成分測定、およびｚ成分測定を含むことができる。或る実施形態において、実験結果データは、アプリケーション・プログラミング・インターフェースを介して受け取られることが可能である。
【００４５】
９１０において、他の実験結果データが利用可能であるかどうかが判定される。例えば、トモグラフィ実験が、トモグラム・データに含まれない他の実験結果データを生成したかどうかが判定されることが可能である。「はい」である場合、方法９００は、更新されたトモグラム・データを生成すべく９０８に戻る。「いいえ」である場合、方法９００は、９１２に進む。
【００４６】
９１２において、トモグラム・データが、システムによって（例えば、トモグラフィ表示構成要素２０２によって）、ディスプレイ・デバイス上でグラフィック・トモグラムとしてレンダリングされる。グラフィック・トモグラムは、トモグラム・データのグラフィック表現であることが可能である。例えば、グラフィック・トモグラムは、量子ビットの幾何学的表現に関連付けられた座標系上にｘ成分測定値、ｙ成分測定値、およびｚ成分測定値が与えられた量子ビットの視覚的表現を含むことができる。或る実施形態において、グラフィック・トモグラムは、ディスプレイ・デバイスのアプリケーション・プログラミング・インターフェースを介して提示されることが可能である。
【００４７】
説明の簡単のため、コンピュータによって実施される方法は、一連の動作として示され、説明される。主題の革新が、例示される動作によって、または動作の順序によって、あるいはその組合せによって限定されることはなく、例えば、動作は、様々な順序で、または並行して、あるいはその両方で、本明細書において提示されることも、説明されることもない他の動作と一緒に行われることが可能であることを理解され、認識されたい。さらに、例示されるすべての動作が、開示される主題によるコンピュータによって実施される方法論を実施するのに要求されるわけではない可能性がある。さらに、コンピュータによって実施される方法論は、代替として、状態図またはイベントを介して一連の互いに関係する状態として表現されることも可能であることが、当業者には理解され、認識されよう。さらに、後段、および本明細書全体にわたって開示されるコンピュータによって実施される方法論は、そのようなコンピュータによって実施される方法論をコンピュータに移送すること、および転送することを容易化する製造品上に記憶されることが可能であることをさらに認識されたい。本明細書において使用される製造品という用語は、任意のコンピュータ可読デバイスまたはコンピュータ可読記憶媒体からアクセス可能なコンピュータ・プログラムを包含することを意図している。
【００４８】
さらに、少なくとも、トモグラフィ実験データを生成すること、トモグラフィ実験データを実行すること、トモグラム・データを生成すること、トモグラム・データをグラフィック・トモグラムとしてレンダリングすること、その他は、電気構成要素および電気回路と機械構成要素および機械回路の組合せから確立されるため、人間は、本明細書において開示される量子トモグラフィ構成要素１０２または量子トモグラフィ構成要素１０２’、あるいはその両方（例えば、回路生成構成要素１０４、トモグラフィ解析構成要素１０６、またはトモグラフィ表示構成要素２０２、あるいはその組合せ）によって実行される処理を再現することも、実行することもできない。例えば、人間は、トモグラフィ実験データを生成すること、トモグラフィ実験データを実行すること、トモグラム・データを生成すること、トモグラム・データをグラフィック・トモグラムとしてレンダリングすること、などができない。
【００４９】
開示される主題の様々な態様に関する脈絡を与えるため、図１０、ならびに以下の説明は、開示される主題の様々な態様が実施されることが可能である適切な環境の一般的な説明を与えることを意図している。図１０は、本明細書において説明される１つまたは複数の実施形態が容易化されることが可能である例示的な、非限定的な動作環境のブロック図を示す。本明細書において説明される他の実施形態において使用される同様の要素についての繰返しの説明は、簡単のために省略される。
【００５０】
図１０を参照すると、本開示の様々な態様を実施するための適切な動作環境１０００が、コンピュータ１０１２を含むこともできる。また、コンピュータ１０１２は、処理ユニット１０１４と、システム・メモリ１０１６と、システム・バス１０１８とを含むこともできる。システム・バス１０１８は、システム・メモリ１０１６を含むが、これに限定されないシステム構成要素を処理ユニット１０１４に結合する。処理ユニット１０１４は、様々な利用可能なプロセッサのいずれかであることが可能である。また、デュアル・マイクロプロセッサおよび他のマルチプロセッサ・アーキテクチャが、処理ユニット１０１４として使用されることも可能である。システム・バス１０１８は、インダストリアル・スタンダード・アーキテクチャ（ＩＳＡ）、マイクロチャネル・アーキテクチャ（ＭＳＡ）、エクステンデッドＩＳＡ（ＥＩＳＡ）、インテリジェント・ドライブ・エレクトロニクス（ＩＤＥ）、ＶＥＳＡローカル・バス（ＶＬＢ）、ペリフェラル・コンポーネント・インターコネクト（ＰＣＩ）、カード・バス、ユニバーサル・シリアル・バス（ＵＳＢ）、アドバンスト・グラフィックス・ポート（ＡＧＰ）、Ｆｉｒｅｗｉｒｅ（Ｒ）（ＩＥＥＥ１３９４）、およびスモール・コンピュータ・システムズ、インターフェース（ＳＣＳＩ）を含むが、以上には限定されない任意の様々な利用可能なバス・アーキテクチャを使用する、メモリ・バスもしくはメモリ・コントローラ、周辺バスもしくは外部バス、またはローカル・バス、あるいはその組合せを含むいくつかのタイプのバス構造のいずれかであることが可能である。
【００５１】
また、システム・メモリ１０１６は、揮発性メモリ１０２０と、不揮発性メモリ１０２２とを含むこともできる。起動中などに、コンピュータ１０１２内の要素間で情報を転送する基本ルーチンを包含する、基本入出力システム（ＢＩＯＳ）が、不揮発性メモリ１０２２に記憶される。また、コンピュータ１０１２は、リムーバブル／非リムーバブルの、揮発性／不揮発性のコンピュータ記憶媒体を含むこともできる。図１０は、例えば、ディスク・ストレージ１０２４を示す。また、ディスク・ストレージ１０２４は、磁気ディスク・ドライブ、フロッピ・ディスク・ドライブ、テープ・ドライブ、Ｊａｚ（Ｒ）ドライブ、Ｚｉｐ（Ｒ）ドライブ、ＬＳ−１００ドライブ、フラッシュ・メモリ・カード、またはメモリ・スティックを含むこともできるが、以上には限定されない。また、ディスク・ストレージ１０２４は、他の記憶媒体と別個に、または組合せで記憶媒体を含むこともできる。システム・バス１０１８に対するディスク・ストレージ１０２４の接続を容易にすべく、インターフェース１０２６などのリムーバブルまたは非リムーバブルのインターフェースが、通常、使用される。また、図１０は、ユーザと適切な動作環境１０００において説明される基本的なコンピュータ・リソースとの間で仲介の役割をするソフトウェアも示す。そのようなソフトウェアは、例えば、オペレーティング・システム１０２８を含むこともできる。ディスク・ストレージ１０２４上に記憶されることが可能なオペレーティング・システム１０２８は、コンピュータ１０１２のリソースを制御し、割り振る役割をする。
【００５２】
システム・アプリケーション１０３０は、例えば、システム・メモリ１０１６に、またはディスク・ストレージ１０２４上に記憶された、プログラム・モジュール１０３２およびプログラム・データ１０３４を通じてオペレーティング・システム１０２８によるリソースの管理を活用する。本開示は、様々なオペレーティング・システム、またはオペレーティング・システムの組合せを用いて実施されることが可能であることを認識されたい。ユーザは、入力デバイス１０３６を通じてコンピュータ１０１２にコマンドまたは情報を入力する。入力デバイス１０３６は、マウスなどのポインティング・デバイス、トラックボール、スタイラス、タッチパッド、キーボード、マイクロフォン、ジョイスティック、ゲームパッド、サテライト・ディッシュ、スキャナ、ＴＶチューナ・カード、デジタル・カメラ、デジタル・ビデオ・カメラ、ウェブ・カメラ、およびそれに類するものを含むが、以上には限定されない。これら、およびその他の入力デバイスは、インターフェース・ポート１０３８を介してシステム・バス１０１８を通じて処理ユニット１０１４に接続される。インターフェース・ポート１０３８は、例えば、シリアル・ポート、パラレル・ポート、ゲーム・ポート、およびユニバーサル・シリアル・バス（ＵＳＢ）を含む。出力デバイス１０４０は、入力デバイス１０３６と同一のタイプのポートのうちのいくつかを使用する。このため、例えば、ＵＳＢポートは、コンピュータ１０１２に入力を与えるのに使用され、コンピュータ１０１２から出力デバイス１０４０に情報を出力するのに使用されることが可能である。出力アダプタ１０４２が、出力デバイス１０４０のなかでもとりわけ、特別なアダプタを要求する、モニタ、スピーカ、およびプリンタのような一部の出力デバイス１０４０が存在することを例示すべく与えられる。出力アダプタ１０４２は、例示として、限定としてではなく、出力デバイス１０４０とシステム・バス１０１８の間の接続の手段をもたらすビデオ・カードおよびサウンド・カードを含む。他のデバイス、またはデバイスのシステム、あるいはその両方が、遠隔コンピュータ１０４４などの入力能力と出力能力の両方を提供することに留意されたい。
【００５３】
コンピュータ１０１２は、遠隔コンピュータ１０４４などの１つまたは複数の遠隔コンピュータに対する論理接続を使用して、ネットワーク化された環境において動作することができる。遠隔コンピュータ１０４４は、コンピュータ、サーバ、ルータ、ネットワークＰＣ、ワークステーション、マイクロプロセッサ・ベースの器具、ピア・デバイス、または他の一般的なネットワーク・ノード、およびそれに類するものであることが可能であり、通常、コンピュータ１０１２に関連して説明される要素のうちの多くまたはすべてを含むこともできる。簡単のため、メモリ・ストレージ・デバイス１０４６だけが、遠隔コンピュータ１０４４と一緒に例示される。遠隔コンピュータ１０４４は、ネットワーク・インターフェース１０４８を通じてコンピュータ１０１２に論理上、接続され、次に、通信接続１０５０を介して物理的に接続される。ネットワーク・インターフェース１０４８は、ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）、ワイド・エリア・ネットワーク（ＷＡＮ）、セルラ・ネットワーク、その他などの有線通信ネットワークまたは無線通信ネットワーク、あるいはその組合せを包含する。ＬＡＮ技術は、ファイバ分散型データ・インターフェース（ＦＤＤＩ：Fiber Distributed Data Interface）、銅線分散型データ・インターフェース（ＣＤＤＩ：Copper Distributed Data Interface）、イーサネット、トークンリング、およびそれに類するものを含む。ＷＡＮ技術は、ポイント・ツー・ポイント・リンク、サービス統合デジタル網（ＩＳＤＮ）およびその変種のような回線交換ネットワーク、パケット交換ネットワーク、およびデジタル加入者線（ＤＳＬ）を含むが、以上には限定されない。通信接続１０５０は、ネットワーク・インターフェース１０４８をシステム・バス１０１８に接続するのに使用されるハードウェア／ソフトウェアを指す。通信接続１０５０は、例示を明瞭にするためにコンピュータ１０１２内に示されるが、通信接続１０５０は、コンピュータ１０１２の外部にあることも可能である。ネットワーク・インターフェース１０４８に接続するためのハードウェア／ソフトウェアは、単に例示のため、通常の電話等級のモデム、ケーブル・モデム、およびＤＳＬモデムを含むモデム、ＩＳＤＮアダプタ、およびイーサネット・カードなどの内部技術および外部技術を含むこともできる。
【００５４】
本発明は、統合の任意の可能な技術詳細レベルにおけるシステム、方法、装置、またはコンピュータ・プログラム製品、あるいはその組合せであってよい。コンピュータ・プログラム製品は、プロセッサに本発明の態様を実行させるためのコンピュータ可読プログラム命令を有する１つの（または複数の）コンピュータ可読記憶媒体を含むことができる。コンピュータ可読記憶媒体は、命令実行デバイスによって使用されるように命令を保持すること、および記憶することができる有形のデバイスであることが可能である。コンピュータ可読記憶媒体は、例えば、電子ストレージ・デバイス、磁気ストレージ・デバイス、光ストレージ・デバイス、電磁ストレージ・デバイス、半導体ストレージ・デバイス、または以上の任意の適切な組合せであってよいが、以上には限定されない。コンピュータ可読記憶媒体のより具体的な例の網羅的でないリストは、以下、すなわち、ポータブル・コンピュータ・ディスケット、ハードディスク、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、読取り専用メモリ（ＲＯＭ）、消去可能なプログラマブル読取り専用メモリ（ＥＰＲＯＭもしくはフラッシュ・メモリ）、スタティック・ランダム・アクセス・メモリ（ＳＲＡＭ）、ポータブル・コンパクト・ディスク読取り専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）、デジタル・バーサタイル・ディスク（ＤＶＤ）、メモリ・スティック、フロッピ・ディスク、命令が記録されているパンチカードもしくは溝の中の隆起構造などの機械的に符号化されたデバイス、および以上の任意の適切な組合せを含むこともできる。本明細書において使用されるコンピュータ可読記憶媒体は、電波もしくは他の自由に伝播する電磁波、導波路もしくは他の伝達媒体を介して伝播する電磁波（例えば、光ファイバ・ケーブルを通過する光パルス）、または配線を介して伝送される電気信号などの一過性の信号そのものであると解釈されるべきではない。
【００５５】
本明細書において説明されるコンピュータ可読プログラム命令は、コンピュータ可読記憶媒体からそれぞれのコンピューティング／処理デバイスに、またはネットワーク、例えば、インターネット、ローカル・エリア・ネットワーク、ワイド・エリア・ネットワーク、または無線ネットワーク、あるいはその組合せを介して外部コンピュータもしくは外部ストレージ・デバイスにダウンロードされることが可能である。ネットワークは、銅伝送ケーブル、伝送光ファイバ、無線伝送、ルータ、ファイアウォール、スイッチ、ゲートウェイ・コンピュータ、またはエッジ・サーバ、あるいはその組合せを備えることができる。各計算／処理デバイスにおけるネットワーク・アダプタ・カードまたはネットワーク・インターフェースが、ネットワークからコンピュータ可読プログラム命令を受信し、それぞれの計算／処理デバイス内のコンピュータ可読記憶媒体に記憶されるようにコンピュータ可読プログラム命令を転送する。本発明の動作を実行するためのコンピュータ可読プログラム命令は、アセンブラ命令、命令セット・アーキテクチャ（ＩＳＡ）命令、機械命令、機械依存命令、マイクロコード、ファームウェア命令、状態設定データ、集積回路のための構成データ、またはＳｍａｌｌｔａｌｋ（Ｒ）、Ｃ＋＋、もしくはそれに類似したものなどのオブジェクト指向プログラミング言語、および「Ｃ」プログラミング言語もしくはそれに類似したプログラミング言語などの手続き型プログラミング言語を含め、１つまたは複数のプログラミング言語の任意の組合せで書かれたソース・コードもしくはオブジェクト・コードであることが可能である。コンピュータ可読プログラム命令は、全体がユーザのコンピュータ上で実行されても、一部がユーザのコンピュータ上で実行されても、スタンドアロンのソフトウェア・パッケージとして実行されても、一部がユーザのコンピュータ上で、かつ一部が遠隔コンピュータ上で実行されても、全体が遠隔コンピュータもしくは遠隔サーバの上で実行されてもよい。全体が遠隔コンピュータもしくは遠隔サーバの上で実行されるシナリオにおいて、遠隔コンピュータは、ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）もしくはワイド・エリア・ネットワーク（ＷＡＮ）を含む任意のタイプのネットワークを介してユーザのコンピュータに接続されることが可能であり、または接続は、外部コンピュータに対して行われることが可能である（例えば、インターネット・サービス・プロバイダを使用してインターネットを介して）。一部の実施形態において、例えば、プログラマブル・ロジック回路、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）、またはプログラマブル・ロジック・アレイ（ＰＬＡ）を含む電子回路が、本発明の態様を実行するために、電子回路をカスタマイズするようにコンピュータ可読プログラム命令の状態情報を利用することによってコンピュータ可読プログラム命令を実行することができる。
【００５６】
本発明の態様は、本発明の実施形態による方法、装置（システム）、およびコンピュータ・プログラム製品のフローチャート例示またはブロック図あるいはその両方を参照して本明細書において説明される。フローチャート例示またはブロック図あるいはその両方の各ブロック、ならびにフローチャート例示またはブロック図あるいはその両方におけるブロックの組合せは、コンピュータ可読プログラム命令によって実施されることが可能であることが理解されよう。これらのコンピュータ可読プログラム命令は、コンピュータまたは他のプログラマブル・データ処理装置のプロセッサを介して実行される命令が、フローチャートまたはブロック図あるいはその両方の１つまたは複数のブロックに指定される機能／動作を実施する手段を作り出すべく、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、または他のプログラマブル・データ処理装置のプロセッサに提供されてマシンを作り出すものであってよい。また、これらのコンピュータ可読プログラム命令は、命令が記憶されているコンピュータ可読記憶媒体が、フローチャートまたはブロック図あるいはその両方の１つまたは複数のブロックに指定される機能／動作の態様を実施する命令を含む製造品を備えるべく、コンピュータ可読記憶媒体に記憶され、コンピュータ、プログラマブル・データ処理装置、または他のデバイス、あるいはその組合せに特定の様態で機能するよう指示することができるものであってもよい。また、コンピュータ可読プログラム命令は、コンピュータ、他のプログラマブル装置、または他のデバイス上で実行される命令が、フローチャートまたはブロック図あるいはその両方の１つまたは複数のブロックに指定される機能／動作を実施するように、コンピュータによって実施されるプロセスを作り出すべく、コンピュータ、他のプログラマブル・データ処理装置、または他のデバイスにロードされ、コンピュータ上、他のプログラマブル装置上、または他のデバイス上で一連の動作行為を実行させるものであってもよい。
【００５７】
図におけるフローチャートおよびブロック図は、本発明の様々な実施形態によるシステム、方法、およびコンピュータ・プログラム製品の可能な実装形態のアーキテクチャ、機能、および動作を例示する。これに関して、フローチャートまたはブロック図における各ブロックは、指定された論理機能を実施するための１つまたは複数の実行可能命令を備える、命令のモジュール、セグメント、または部分を表すことができる。一部の代替の実装形態において、ブロックに記載される機能は、図に記載される順序を外れて生じることができる。例えば、連続して示される２つのブロックが、実際には、実質的に同時に実行されることが可能であり、またはそれらのブロックが、ときとして、関与する機能に依存して、逆の順序で実行されることが可能である。また、ブロックまたはフローチャート例示あるいはその両方の各ブロック、ならびにブロック図またはフローチャートあるいはその両方におけるブロックの組合せは、指定された機能もしくは動作を実行する、または専用ハードウェア命令とコンピュータ命令の組合せを実行する専用ハードウェア・ベースのシステムによって実施されることが可能であることにも留意されたい。
【００５８】
主題は、１つまたは複数のコンピュータ上で実行されるコンピュータ・プログラム製品のコンピュータ実行可能命令の一般的な脈絡において前段で説明されてきたが、本開示は、他のプログラム・モジュールとの組合せで実施されることも可能であることが当業者には認識されよう。一般に、プログラム・モジュールは、特定のタスクを実行する、または特定の抽象データ型を実装する、あるいはその両方を行う、ルーチン、プログラム、構成要素、データ構造、その他を含む。さらに、本発明のコンピュータによって実施される方法は、単一プロセッサ・コンピュータ・システムもしくはマルチプロセッサ・コンピュータ・システム、ミニコンピューティング・デバイス、メインフレーム・コンピュータ、ならびにコンピュータ、ハンドヘルド・コンピューティング・デバイス（例えば、ＰＤＡ、電話機）、マイクロプロセッサ・ベースの家庭用電子機器もしくはプログラマブル家庭用電子機器、またはマイクロプロセッサ・ベースの産業用電子機器もしくはプログラマブル産業用電子機器、およびそれに類するものを含む、他のコンピュータ・システム構成で実施されることが可能であることが、当業者には認識されよう。また、例示される態様は、タスクが、通信ネットワークを通じて結び付けられた遠隔処理デバイスによって実行される、分散コンピューティング環境において実施されることも可能である。しかし、本開示のすべてではないとしても、一部の態様は、スタンドアロンのコンピュータ上で実施されることが可能である。分散コンピューティング環境において、プログラム・モジュールは、ローカル・メモリ・ストレージ・デバイスと遠隔メモリ・ストレージ・デバイスの両方に配置されることが可能である。
【００５９】
本出願において使用される、「構成要素」、「システム」、「プラットフォーム」、「インターフェース」、およびそれに類する用語は、コンピュータ関連のエンティティ、または１つもしくは複数の特定の機能を有する動作可能なマシンと関係するエンティティを指すこと、または含むこと、あるいはその両方が可能である。本明細書において開示されるエンティティは、ハードウェア、ハードウェアとソフトウェアの組合せ、ソフトウェア、または実行中のソフトウェアであることが可能である。例えば、構成要素は、プロセッサ上で実行されるプロセス、プロセッサ、オブジェクト、実行ファイル、実行のスレッド、プログラム、またはコンピュータ、あるいはその組合せであることが可能である。例として、サーバ上で実行されているアプリケーションとサーバの両方が、構成要素であることが可能である。１つまたは複数の構成要素が、プロセス、または実行のスレッド、あるいはその組合せの中に存在することができ、構成要素は、１つのコンピュータ上に局在させられること、または２つ以上のコンピュータの間に分散されること、あるいはその組合せが可能である。別の例において、それぞれの構成要素は、様々なデータ構造が記憶されている様々なコンピュータ可読媒体から実行されることが可能である。構成要素は、１つまたは複数のデータ・パケットを有する信号によるなどして（例えば、１つの構成要素からのデータが、信号を介してローカル・システム、または分散システムにおいて別の構成要素を相手に、あるいはインターネットなどのネットワークを介して他のシステムを相手に、あるいはその組合せで対話して）、ローカル・プロセスまたは遠隔プロセス、あるいはその両方を介して通信することができる。別の例として、構成要素は、プロセッサによって実行されたソフトウェア・アプリケーションまたはファームウェア・アプリケーションによって操作される、電気回路または電子回路によって操作される機械的部分によって提供される特定の機能を有する装置であることが可能である。そのような事例において、プロセッサは、装置の内部にあることも、外部にあることも可能であり、ソフトウェア・アプリケーションまたはファームウェア・アプリケーションの少なくとも一部分を実行することができる。さらに別の例において、構成要素は、機械的部分なしに電子構成要素を通じて特定の機能を提供する装置であることが可能であり、ここにおいて、電子構成要素は、電子構成要素の機能を少なくとも部分的にもたらすソフトウェアまたはファームウェアを実行するプロセッサまたは他の手段を含むことができる。或る態様において、構成要素は、例えば、クラウド・コンピューティング・システム内で、仮想マシンを介して電子構成要素をエミュレートすることができる。
【００６０】
さらに、「または」という用語は、排他的な「または」ではなく、包括的な「または」を意味することを意図している。すなわち、特に明記しない限り、または脈絡から明白でない限り、「ＸがＡまたはＢを使用する」は、自然な包括的な置換のいずれかを意味することを意図している。すなわち、ＸがＡを使用する場合、ＸがＢを使用する場合、またはＸがＡとＢの両方を使用する場合、前述の事例のいずれかの下で「ＸがＡまたはＢを使用する」が満たされる。さらに、本明細書および添付の図面において使用される「或る」という冠詞は、単数形を対象とすることが特に明記しない限り、または脈絡から明白でない限り、「１つまたは複数の」を意味するものと一般に解釈されるべきである。本明細書において使用される、「例」または「例示的」という用語、あるいはその両方は、例、実例、または例示の役割をすることを意味するように利用される。疑念を避けるため、本明細書において開示される主題は、そのような例によって限定されない。さらに、「例」として、または「例示的」として、あるいはその両方として説明されるいずれの態様または設計も、必ずしも他の態様または設計より好ましいとも、有利であるとも解釈されるべきではなく、当業者に知られている均等の例示的な構造および技法を除外することを意図するものでもない。
【００６１】
本明細書において使用される「プロセッサ」という用語は、シングルコア・プロセッサ、ソフトウェア・マルチスレッド実行能力を有するシングル・プロセッサ、マルチコア・プロセッサ、ソフトウェア・マルチスレッド実行能力を有するマルチコア・プロセッサ、ハードウェア・マルチスレッド技術を備えたマルチコア・プロセッサ、パラレル・プラットフォーム、および分散型共有メモリを備えたパラレル・プラットフォームを備えるが、以上には限定されない、実質的に任意のコンピューティング処理ユニットまたはコンピューティング処理デバイスを指すことができる。さらに、プロセッサは、本明細書において説明される機能を実行するように設計された、集積回路、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、デジタル・シグナル・プロセッサ（ＤＳＰ）、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）、プログラマブル・ロジック・コントローラ（ＰＬＣ）、コンプレックス・プログラマブル・ロジック・デバイス（ＣＰＬＤ）、ディスクリートのゲートもしくはトランジスタ・ロジック、ディスクリートのハードウェア構成要素、またはその任意の組合せを指すことができる。さらに、プロセッサは、ユーザ機器の空間利用を最適化するため、または性能を強化するために、分子ベース、および量子ドット・ベースのトランジスタ、スイッチ、およびゲートなどの、ただし、以上には限定されないナノ・スケール・アーキテクチャを活用することができる。また、プロセッサは、コンピューティング処理ユニットの組合せとして実装されることもできる。本開示において、「ストア」、「ストレージ」、「データ・ストア」、「データ・ストレージ」、「データベース」などの用語、ならびに構成要素の動作および機能と関係のある実質的に他の任意の情報記憶構成要素は、「メモリ」、またはメモリを備える構成要素として実現されたエンティティである、「メモリ構成要素」を指すように利用される。本明細書において説明されるメモリまたはメモリ構成要素、あるいはその両方は、揮発性メモリまたは不揮発性メモリであることが可能であり、あるいは揮発性メモリと不揮発性メモリの両方を含むことができることを認識されたい。例示として、限定としてではなく、不揮発性メモリは、読取り専用メモリ（ＲＯＭ）、プログラマブルＲＯＭ（ＰＲＯＭ）、電気的にプログラミング可能なＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ）、電気的に消去可能なＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、フラッシュ・メモリ、または不揮発性ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）（例えば、強誘電体ＲＡＭ（ＦｅＲＡＭ））を含むことができる。揮発性メモリは、例えば、外部キャッシュ・メモリの役割をすることが可能な、ＲＡＭを含むことができる。例示として、限定としてではなく、ＲＡＭは、シンクロナスＲＡＭ（ＳＲＡＭ）、ダイナミックＲＡＭ（ＤＲＡＭ）、シンクロナスＤＲＡＭ（ＳＤＲＡＭ）、ダブル・データレートＳＤＲＡＭ（ＤＤＲ  ＳＤＲＡＭ）、エンハンストＳＤＲＡＭ（ＥＳＤＲＡＭ）、シンクリンクＤＲＡＭ（ＳＬＤＲＡＭ）、ダイレクト・ラムバスＲＡＭ（ＤＲＲＡＭ）、ダイレクト・ラムバス・ダイナミックＲＡＭ（ＤＲＤＲＡＭ）、およびラムバス・ダイナミックＲＡＭ（ＲＤＲＡＭ）などの多くの形態で利���可能である。さらに、本明細書におけるシステムまたはコンピュータによって実施される方法の開示されるメモリ構成要素は、これら、および他の任意の適切なタイプのメモリを含むことに限定されることなしに、含むことを意図している。
【００６２】
以上に説明されてきたことは、システムおよびコンピュータによって実施される方法の単なる例を含む。無論、本開示を説明する目的で構成要素またはコンピュータによって実施される方法の想定可能なすべての組合せについて説明することは可能でないが、本開示のさらなる多くの組合せおよび置換が可能であることを当業者は認識することができる。さらに、「含む」、「有する」、「持つ」、およびそれに類する用語が、詳細な説明、特許請求の範囲、付記、および図面において使用される限りで、そのような用語は、特許請求の範囲における移行句として「備える」が使用される場合に解釈される「備える」という用語と同様に包括的であることが意図される。
【００６３】
様々な実施形態の説明が、例示の目的で提示されてきたが、網羅的であることも、開示される実施形態に限定されることも意図していない。説明される実施形態の範囲および思想を逸脱することなく、多くの変形形態および変更形態が、当業者には明白となろう。本明細書において使用される用語は、実施形態の原理、実際的な応用、または市場において見られる技術に優る技術的改良をもっともよく説明するように、あるいは本明細書において開示される実施形態を当業者が理解することを可能にするように選択された。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【手続補正書】
【提出日】令和2年4月20日(2020.4.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
量子トモグラフィを容易化するシステムであって、
コンピュータ実行可能構成要素を記憶するメモリと、
前記メモリに記憶されたコンピュータ実行可能構成要素を実行するプロセッサと
を備え、
前記コンピュータ実行可能構成要素が、
量子回路の機械可読記述を示す量子回路データに基づいて、トモグラフィ実験のセットに関する情報を示すトモグラフィ実験データを生成する回路生成構成要素と、
前記トモグラフィ実験データに関連する情報を示す実験結果データに基づいてトモグラム・データを生成するトモグラフィ解析構成要素と
を備える、システム。
【請求項２】
前記回路生成構成要素が、前記量子回路データに基づいて較正実験のセットに関する情報を示す較正実験データを生成する、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記量子回路データが、前記量子回路を記述するテキスト・フォーマット言語を示すテキスト・データを備え、前記回路生成構成要素が、前記テキスト・データに基づいて前記トモグラフィ実験データを生成する、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記量子回路データが、前記量子回路に関連する１つまたは複数の位置にタグ付けする１つまたは複数のマーカ要素に関する情報を示すマーカ・データをさらに備え、前記回路生成構成要素が、前記マーカ・データに基づいて前記トモグラフィ実験データを生成する、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記トモグラフィ解析構成要素が、前記実験結果データを生成すべく前記トモグラフィ実験データの実行に応答して結果のセットを処理する、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記トモグラフィ解析構成要素が、前記トモグラム・データに関連するエラー報告または品質報告に関する情報を示す報告データを生成する、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記コンピュータ実行可能構成要素が、ディスプレイ・デバイス上で前記トモグラム・データをグラフィック・トモグラムとしてレンダリングするトモグラフィ表示構成要素をさらに備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記トモグラフィ表示構成要素が、前記トモグラム・データを前記グラフィック・トモグラムとしてレンダリングするアプリケーション・プログラミング・インターフェースを前記ディスプレイ・デバイスに提供する、請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
前記トモグラフィ解析構成要素によって生成される前記トモグラム・データが、前記量子回路の向上した処理性能をもたらす、請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
コンピュータによって実施される、量子トモグラフィを容易化する方法であって、
プロセッサに動作可能に結合されたシステムにより、量子回路の機械可読記述を示す量子回路データに基づいて、トモグラフィ実験のセットに関する情報を示すトモグラフィ実験データを生成すること、
前記システムにより、前記トモグラフィ実験データを実行すること、および
前記システムにより、前記トモグラフィ実験データを前記実行することに関連する情報を示す実験結果データに基づいてトモグラム・データを生成すること
を含む、コンピュータによって実施される方法。
【請求項１１】
前記実行することが、量子シミュレータを介して前記トモグラフィ実験データを実行することを含む、請求項１０に記載のコンピュータによって実施される方法。
【請求項１２】
前記実行することが、量子プロセッサを介して前記トモグラフィ実験データを実行することを含む、請求項１０に記載のコンピュータによって実施される方法。
【請求項１３】
前記システムにより、前記量子回路データを、前記量子回路を記述するテキスト・フォーマット言語を示すテキスト・データとして受け取ることをさらに含む、請求項１０に記載のコンピュータによって実施される方法。
【請求項１４】
前記システムにより、前記量子回路に関連する１つまたは複数の位置にタグ付けする１つまたは複数のマーカ要素に関する情報を示すマーカ・データを受け取ることをさらに含み、
前記トモグラフィ実験データを前記生成することが、前記マーカ・データに基づいて前記トモグラフィ実験データを生成することを含む、請求項１０に記載のコンピュータによって実施される方法。
【請求項１５】
前記システムにより、アプリケーション・プログラミング・インターフェースを介して前記実験結果データを受け取ることをさらに含む、請求項１０に記載のコンピュータによって実施される方法。
【請求項１６】
前記システムにより、ディスプレイ・デバイス上で前記トモグラム・データをグラフィック・トモグラムとしてレンダリングすることをさらに含む、請求項１０に記載のコンピュータによって実施される方法。
【請求項１７】
前記トモグラム・データを前記生成することが、前記量子回路の向上した処理特性をもたらす、請求項１０に記載のコンピュータによって実施される方法。
【請求項１８】
量子トモグラフィを容易化するためのコンピュータ・プログラムであって、
前記プロセッサにより、量子回路の機械可読記述を示す量子回路データに基づいて、トモグラフィ実験のセットに関する情報を示すトモグラフィ実験データを生成させ、
前記プロセッサにより、前記トモグラフィ実験データに関連する情報を示す実験結果データに基づいてトモグラム・データを生成させ、
前記プロセッサにより、ディスプレイ・デバイス上で前記トモグラム・データをグラフィック・トモグラムとしてレンダリングさせることを、
プロセッサに実行させる、コンピュータ・プログラム。
【国際調査報告】
2020535518.tif 000013
2020535518.tif 000014