華為公開一項(xiàng)量子計(jì)算專利

10月25日消息（南山）據(jù)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局，華為近日公開了一項(xiàng)名為“一種量子計(jì)算方法、裝置、存儲(chǔ)介質(zhì)以及芯片系統(tǒng)的專利，公開號(hào)為CN118780379A。專利申請(qǐng)日期為2023年4月7日，發(fā)明人為龍瀚林；李俊寧；程然；李俊明。

專利內(nèi)容顯示，量子計(jì)算是利用量子力學(xué)原理，將量子比特作為基本計(jì)算單元，運(yùn)行量子算法的計(jì)算方式。在嘈雜中型量子時(shí)期，研究人員設(shè)計(jì)出了各種能夠體現(xiàn)量子優(yōu)越性的算法，如用于求解化學(xué)分子基態(tài)能量的變分量子本征求解器(Variational Quantum Eigensolver，VQE)算法。

在VQE算法中，量子比特用于描述化學(xué)分子軌道占據(jù)或者非占據(jù)的狀體，由參數(shù)化量子門構(gòu)成的變分量子線路對(duì)量子初態(tài)進(jìn)行演化，之后，通過對(duì)演化后的量子態(tài)進(jìn)行測(cè)量，可以計(jì)算出化學(xué)分子哈密頓量關(guān)于該量子態(tài)的期望值E，然后通過經(jīng)典優(yōu)化器來不斷優(yōu)化變分量子線路中的參數(shù)，使得期望值E盡可能的低，并達(dá)到E0，此時(shí)，E0即為化學(xué)分子的基態(tài)能量。

其中，目前常用的用于計(jì)算化學(xué)分子的基態(tài)能量的量子線路包括但不限于幺正耦合簇(UCCSD)算法或硬件高效算法等。以UCCSD算法為例，為了提升量子計(jì)算的精度，UCCSD算法設(shè)置的量子線路數(shù)量很大，而在上述循環(huán)優(yōu)化的過程中每一次循環(huán)均涉及大量的量子線路的計(jì)算，這會(huì)消耗很多的量子計(jì)算裝置的算力，并且計(jì)算耗時(shí)較長(zhǎng)。

本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N量子計(jì)算方法、裝置、存儲(chǔ)介質(zhì)以及芯片系統(tǒng)，用以降低量子計(jì)算過程中對(duì)設(shè)備算力的消耗，以及提升量子計(jì)算的效率。

該方法提出在計(jì)算化學(xué)分子的基態(tài)能量之前，先對(duì)化學(xué)分子對(duì)應(yīng)的算子池進(jìn)行刪減，僅保留算子池中對(duì)化學(xué)分子結(jié)構(gòu)影響較大的算子，采用刪減后剩余的算子計(jì)算化學(xué)分子的基態(tài)能量。該方法減少了量子計(jì)算過程中算子的數(shù)量，從而降低了對(duì)設(shè)備算力的消耗，提升了計(jì)算效率。

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