1.一种基于中等规模有噪声量子计算机的量子位交互拓扑结构,其特征在于,所述拓扑结构的最小单元为一阶蜂巢,所述一阶蜂巢的中心和各顶点位置用于放置量子逻辑线路中的各量子位,所述拓扑结构以一阶蜂巢为最小单元进行拓扑形成l阶蜂巢结构。
2.根据权利要求1所述的基于中等规模有噪声量子计算机的量子位交互拓扑结构,其特征在于,所述一阶蜂巢的中心位置放置量子权重lwk最大的量子位,
其中,n为量子逻辑线路中量子门总数,i为与量子位交互的量子门在量子逻辑线路中的序号,m为量子逻辑线路中量子位总数;
所述一阶蜂巢的各顶点位置放置的量子位由一次量子门深度遍历算法及量子门对应量子位之间的最短曼哈顿距离确定。
3.根据权利要求2所述的基于中等规模有噪声量子计算机的量子位交互拓扑结构,其特征在于,所述l阶蜂巢的中心位置依次放置量子权重lwk按照降序排列的量子位,所述l阶蜂巢的各顶点放置的量子位由l次量子门深度遍历算法及量子门对应量子位之间的最短曼哈顿距离确定。
4.根据权利要求3所述的基于中等规模有噪声量子计算机的量子位交互拓扑结构的映射方法,其特征在于,包括如下步骤:
s0:确定l阶蜂巢中心位置的量子位:根据量子位总数确定蜂巢阶数l,同时将l个量子位按照量子权重降序排列依次映射到l阶蜂巢的中心位置;
s1:确定l阶蜂巢各顶点位置的量子位:根据l阶蜂巢中心位置的量子位结合l次量子门深度遍历算法确定量子逻辑线路中剩余m-l个量子位映射到l阶蜂巢的各顶点位置,如果所有量子位全部映射至l阶蜂巢则结束映射,如果还有量子位未进行映射则进入s2;
s2:确定未进行映射的量子位在l阶蜂巢中的位置:根据未处理的量子门对应量子位之间的最短曼哈顿距离确定剩余量子位在l阶蜂巢中的位置。
5.根据权利要求4所述的基于中等规模有噪声量子计算机的量子位交互拓扑结构的映射方法,其特征在于,步骤s1包括如下步骤:
s11:对量子权重最大的量子位进行一次量子门深度遍历:对与量子权重最大的量子位交互的所有量子门进行遍历,遍历顺序依照量子门的序列进行,从而确定量子权重最大的量子位对应的一阶蜂巢各顶点的量子位,若l=1,进入s13,若l>1,进入s12;
s12:按照量子权重降序序列,对位于l阶蜂巢中心位置的剩余l-1个量子位分别按照s11中的量子门深度遍历方法确定各中心位置的量子位对应的一阶蜂巢各顶点的量子位,从而确定l阶蜂巢各顶点的量子位,从而实现将量子逻辑线路中剩余m-l个量子位映射到l阶蜂巢的各顶点位置。
s13:判定量子逻辑线路中所有量子位是否映射完毕,若还存在量子位未进行映射则进入s2;若所有量子位全部映射完毕则结束映射。