華為公開一項量子計算專利

10月25日消息（南山）據(jù)國家知識產(chǎn)權(quán)局，華為近日公開了一項名為“一種量子計算方法、裝置、存儲介質(zhì)以及芯片系統(tǒng)的專利，公開號為CN118780379A。專利申請日期為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，量子計算是利用量子力學原理，將量子比特作為基本計算單元，運行量子算法的計算方式。在嘈雜中型量子時期，研究人員設(shè)計出了各種能夠體現(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量子初態(tài)進行演化，之后，通過對演化后的量子態(tài)進行測量，可以計算出化學分子哈密頓量關(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，并達到E0，此時，E0即為化學分子的基態(tài)能量。

其中，目前常用的用于計算化學分子的基態(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算，這會消耗很多的量子計算裝置的算力，并且計算耗時較長。

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

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

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