指数分布量子态制备方法、装置、计算机设备和存储介质与流程

本说明书中实施方式涉及量子计算领域，具体涉及一种指数分布量子态制备方法、装置、计算机设备和存储介质。

背景技术：

1、指数分布在金融领域以及其他领域的应用十分广泛。因此，一种通用的指数分布量子态的制备方法对于运用量子计算技术解决一些特定问题来说非常重要。由于指数分布在原理上满足的性质能够有效地契合量子态，所以能够在量子振幅上进行指数分布的制备。

2、目前，指数分布量子态的制备一般可以通过一些通用的算法实现，比如可以使用grover算法实现。然而，使用这类通用算法对指数分布量子态进行较为精确的制备时，由于量子系统的退相干效应，会使得用于制备指数分布量子态的量子线路运行时的稳定性较低。

技术实现思路

1、有鉴于此，本说明书多个实施方式致力于提供一种指数分布量子态制备方法、装置、计算机设备和存储介质，以一定程度上防止量子退相干效应，进而提升量子线路运行的稳定性，以提升制备出的指数分布量子态的稳定性和可靠性。

2、本说明书中多个实施方式提供一种指数分布量子态制备方法，所述方法包括：获取第一预设参数和第二预设参数；其中，所述第一预设参数用于表示所述指数分布的分布规律；所述第二预设参数用于表示所述指数分布量子态制备的精度；根据所述第一预设参数和第二预设参数，确定用于制备所述指数分布量子态的量子比特数量m；对处于初始状态的m个量子比特，分别执行一个指定参数的ry门操作，以得到用于表示指数分布的目标量子态；其中，所述指定参数根据所述第一预设参数和第二预设参数所确定；不同量子比特被执行ry门操作对应的指定参数不相同。

3、本说明书的一个实施方式提供一种指数分布量子态制备装置，所述装置包括：获取模块；用于获取第一预设参数和第二预设参数；其中，所述第一预设参数用于表示所述指数分布的分布规律；所述第二预设参数用于表示所述指数分布量子态制备的精度；确定模块；用于根据所述第一预设参数和第二预设参数，确定用于制备所述指数分布量子态的量子比特数量m；执行模块；用于对处于初始状态的m个量子比特，分别执行一个指定参数的ry门操作，以得到用于表示指数分布的目标量子态；其中，所述指定参数根据所述第一预设参数和第二预设参数所确定；不同量子比特被执行ry门操作对应的指定参数不相同。

4、本说明书实施方式提出一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述实施方式所述的方法。

5、本说明书实施方式提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，该程序被处理器执行时实现上述实施方式所述的方法。

6、本说明书提供的多个实施方式，通过获取用于表示所述指数分布的分布规律的第一预设参数和用于表示制备精度的第二预设参数，然后根据所述第一预设参数和第二预设参数，确定用于制备所述指数分布量子态的量子比特数量m，接着对处于初始状态的m个量子比特，分别执行一个指定参数的ry门操作，以得到用于表示指数分布的目标量子态，所述指定参数根据所述第一预设参数和第二预设参数所确定，不同量子比特被执行ry门操作对应的指定参数不相同。通过在每个用于量子态制备的量子比特上单独施加一个指定参数的ry门，得到表示指数分布的目标量子态，使得本说明书实施方式中的m个量子比特之间可以不需要进行量子纠缠，且量子线路深度较浅，就可以实现指数分布量子态的制备，在一定程度上使得量子线路的运行与测量能够保持较高的稳定性，进一步可以提升制备出的指数分布量子态的可靠性和稳定性。

技术特征：

1.一种指数分布量子态制备方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一预设参数包括所述指数分布的率参数λ；所述第二预设参数包括误差参数ε；其中，所述误差参数ε用于表示通过所述指数分布量子态制备方法得到的指数分布与连续指数分布的理论值之间的误差，所述连续指数分布具有所述率参数λ。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述第一预设参数和第二预设参数，确定用于制备所述指数分布量子态的量子比特数量m的步骤包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述指定参数包括所述ry门的角度参数θ；其中，每个ry门的角度参数θ不同，每个所述角度参数θ与每个所述量子比特一一对应。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，对处于初始状态的m个量子比特，分别执行一个指定参数的ry门操作，以得到用于表示指数分布的目标量子态的步骤包括：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述指数分布量子态用于模拟资产价格波动量的概率分布情况；其中，所述目标量子态包括的多种状态表示多个所述资产价格波动量；处于所述目标量子态的所述m个量子比特经测量后得到的确定状态表示所模拟的一个所述资产价格波动量。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述指数分布量子态包括多个，多个所述指数分布量子态用于模拟资产价格波动趋势；其中，用于制备每个所述指数分布量子态的m个量子比特组成一个量子比特组；多个处于所述指数分布量子态的量子比特组经测量后得到的多个确定状态表示所模拟的多个资产价格波动量；所述多个资产价格波动量用于模拟资产价格波动趋势。

8.一种指数分布量子态制备装置，其特征在于，所述装置包括：

9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质上存储有计算机程序指令，该程序被处理器执行时实现权利要求1至7任一项所述的方法。

技术总结
本说明书实施方式提供了一种指数分布量子态制备方法。方法包括：获取第一预设参数和第二预设参数；其中，第一预设参数用于表示所述指数分布的分布规律；第二预设参数用于表示指数分布量子态制备的精度；根据第一预设参数和第二预设参数，确定用于制备所述指数分布量子态的量子比特数量m；对处于初始状态的m个量子比特，分别执行一个指定参数的RY门操作，以得到用于表示指数分布的目标量子态；其中，指定参数根据第一预设参数和第二预设参数所确定；不同量子比特被执行RY门操作对应的指定参数不相同。使得m个量子比特之间不需要纠缠就能够实现指数分布量子态的制备，且量子线路深度较浅，增强了量子线路运行的稳定性。

技术研发人员：请求不公布姓名,请求不公布姓名,窦猛汉,请求不公布姓名
受保护的技术使用者：本源量子计算科技（合肥）股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15