脉冲序列生成方法、控制方法、装置、系统及设备与流程

技术特征：
1.一种基于离子阱的脉冲序列生成方法，包括：确定对当前激光信号的振幅和相位进行切片处理所需的切片数量n，进行切片处理，得到n个振幅切片和n个相位切片所形成的第一对称脉冲序列；其中，所述n个振幅切片满足第一对称关系，所述n个相位切片满足第二对称关系；n为大于等于2的整数；模拟所述第一对称脉冲序列施加于离子阱的预设离子量子比特上，以得到第一近似量子比特门；在至少所述第一近似量子比特门与目标量子比特门之间的差异程度满足预设条件的情况下，将当前的所述第一对称脉冲序列作为目标脉冲序列。2.根据权利要求1所述的方法，还包括：在所述第一近似量子比特门与目标量子比特门之间的差异程度不满足所述预设条件的情况下，对当前激光信号的振幅和相位进行调整，以更新所述第一对称脉冲序列；在所述第一对称脉冲序列更新完成后，再次模拟所述第一对称脉冲序列施加于离子阱的预设离子量子比特上，以再次得到第一近似量子比特门，直至至少所述第一近似量子比特门与目标量子比特门之间的差异程度满足预设条件为止。3.根据权利要求1或2所述的方法，还包括：获取用于实现所述目标量子比特门所需的离子阱的参数信息；其中，所述确定对当前激光信号的振幅和相位进行切片处理所需的切片数量n，包括：基于所述参数信息，确定对当前激光信号的振幅和相位进行切片处理所需的切片数量n。4.根据权利要求3所述的方法，所述参数信息至少表征所述离子阱中离子量子比特的数量；其中，所述基于所述参数信息，确定对当前激光信号的振幅和相位进行切片处理所需的切片数量n，包括：至少基于所述离子阱中离子量子比特的数量，确定对当前激光信号的振幅和相位进行切片处理所需的切片数量n。5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述切片数量n与所述离子阱中离子量子比特的数量线性正相关。6.根据权利要求1至5任一项所述的方法，其中，所述n个振幅切片满足第一对称关系，包括：ω1＝ω
n
，
…
，ω
i
＝ω
n-i 1
；其中，所述ω
i
表征第i个振幅切片，所述i为大于等于1小于等于n的整数。7.根据权利要求1至6任一项所述的方法，其中，所述n个相位切片满足第二对称关系，包括：φ1＝-φ
n
，
…
，φ
i
＝-φ
n-i 1
；其中，所述φ
i
表征第i个相位切片，所述i为大于等于1小于等于n的整数。8.根据权利要求1至7任一项所述的方法，其中，所述模拟所述第一对称脉冲序列施加于离子阱的预设离子量子比特上，以得到第一近似量子比特门，包括：模拟所述第一对称脉冲序列施加于离子阱的预设离子量子比特上，以及模拟所述离子阱周边不存在环境噪声的情况下，得到第一近似量子比特门。
9.根据权利要求8所述的方法，还包括：预估所述离子阱周边的环境噪声范围，其中，所述环境噪声范围表征所述离子阱周边的环境噪声大于或等于第一噪声值，小于或等于第二噪声值，所述第一噪声值小于所述第二噪声值；模拟所述第一对称脉冲序列施加于离子阱的预设离子量子比特，以及模拟所述离子阱处于所述第一噪声值的情况下，得到第二近似量子比特门；确定所述第二近似量子比特门与所述目标量子比特门之间的差异程度；至少基于所述第二近似量子比特门与所述目标量子比特门之间的差异程度，以及所述第一近似量子比特门与所述目标量子比特门之间的差异程度，得到目标差异程度；其中，所述至少所述第一近似量子比特门与目标量子比特门之间的差异程度满足预设条件，包括：所述目标差异程度满足预设条件。10.根据权利要求8所述的方法，还包括：预估所述离子阱周边的环境噪声范围，其中，所述环境噪声范围表征所述离子阱周边的环境噪声大于或等于第一噪声值，小于或等于第二噪声值，所述第一噪声值小于所述第二噪声值；模拟所述第一对称脉冲序列施加于离子阱的预设离子量子比特，以及模拟所述离子阱处于所述第二噪声值的情况下，得到第三近似量子比特门；确定所述第三近似量子比特门与所述目标量子比特门之间的差异程度；至少基于所述第三近似量子比特门与所述目标量子比特门之间的差异程度，以及所述第一近似量子比特门与所述目标量子比特门之间的差异程度，得到目标差异程度；其中，所述至少所述第一近似量子比特门与目标量子比特门之间的差异程度满足预设条件，包括：所述目标差异程度满足预设条件。11.根据权利要求8所述的方法，还包括：预估所述离子阱周边的环境噪声范围，其中，所述环境噪声范围表征所述离子阱周边的环境噪声大于或等于第一噪声值，小于或等于第二噪声值，所述第一噪声值小于所述第二噪声值；模拟所述第一对称脉冲序列施加于离子阱的预设离子量子比特，以及模拟所述离子阱处于所述第一噪声值的情况下，得到第二近似量子比特门；确定所述第二近似量子比特门与所述目标量子比特门之间的差异程度；模拟所述第一对称脉冲序列施加于离子阱的预设离子量子比特，以及模拟所述离子阱处于所述第二噪声值的情况下，得到第三近似量子比特门；确定所述第三近似量子比特门与所述目标量子比特门之间的差异程度；至少基于所述第一近似量子比特门与所述目标量子比特门之间的差异程度、所述第二近似量子比特门与所述目标量子比特门之间的差异程度，以及所述第三近似量子比特门与所述目标量子比特门之间的差异程度，得到目标差异程度；其中，所述至少所述第一近似量子比特门与目标量子比特门之间的差异程度满足预设条件，包括：
所述目标差异程度满足预设条件。12.根据权利要求9或10或11所述的方法，还包括：调整所述环境噪声范围，以减小所述第一噪声值，以及增大所述第二噪声值；在所述环境噪声范围扩大的情况下，重新得到所述目标差异程度，以验证所述目标差异程度是否满足所述预设条件。13.根据权利要求1至12任一项所述的方法，其中，所述目标量子比特门为所述离子阱所能实现的原生量子门。14.根据权利要求1至13任一项所述的方法，其中，所述目标量子比特门为两量子比特门，或多量子比特门。15.一种基于离子阱的脉冲序列控制方法，包括：将目标脉冲序列施加于离子阱的预设离子量子比特上；其中，所述目标脉冲序列为权利要求1至14任一项所得到的脉冲序列；测量得到目标近似量子比特门，其中，所述目标近似量子比特门与目标量子比特门之间的差异程度满足预设条件。16.一种基于离子阱的脉冲序列生成装置，包括：脉冲序列生成单元，用于确定对当前激光信号的振幅和相位进行切片处理所需的切片数量n，进行切片处理，得到n个振幅切片和n个相位切片所形成的第一对称脉冲序列；其中，所述n个振幅切片满足第一对称关系，所述n个相位切片满足第二对称关系；n为大于等于2的整数；模拟计算单元，用于模拟所述第一对称脉冲序列施加于离子阱的预设离子量子比特上，以得到第一近似量子比特门；结果输出单元，用于在至少所述第一近似量子比特门与目标量子比特门之间的差异程度满足预设条件的情况下，将当前的所述第一对称脉冲序列作为目标脉冲序列。17.根据权利要求16所述的装置，还包括：更新调整单元；其中，所述更新调整单元，用于在所述第一近似量子比特门与目标量子比特门之间的差异程度不满足所述预设条件的情况下，对当前激光信号的振幅和相位进行调整，以更新所述第一对称脉冲序列；所述模拟计算单元，还用于在所述第一对称脉冲序列更新完成后，再次模拟所述第一对称脉冲序列施加于离子阱的预设离子量子比特上，以再次得到第一近似量子比特门，直至至少所述第一近似量子比特门与目标量子比特门之间的差异程度满足预设条件为止。18.根据权利要求16或17所述的装置，还包括：参数获取单元；其中，所述参数获取单元，用于获取用于实现所述目标量子比特门所需的离子阱的参数信息；所述脉冲序列生成单元，具体用于基于所述参数信息，确定对当前激光信号的振幅和相位进行切片处理所需的切片数量n。19.根据权利要求18所述的装置，所述参数信息至少表征所述离子阱中离子量子比特的数量；其中，所述脉冲序列生成单元，具体用于至少基于所述离子阱中离子量子比特的数量，确定对当前激光信号的振幅和相位进行切片处理所需的切片数量n。
20.根据权利要求19所述的装置，其中，所述切片数量n与所述离子阱中离子量子比特的数量线性正相关。21.根据权利要求16至20任一项所述的装置，其中，所述n个振幅切片满足第一对称关系，包括：ω1＝ω
n
，
…
，ω
i
＝ω
n-i 1
；其中，所述ω
i
表征第i个振幅切片，所述i为大于等于1小于等于n的整数。22.根据权利要求16至21任一项所述的装置，其中，所述n个相位切片满足第二对称关系，包括：φ1＝-φ
n
，
…
，φ
i
＝-φ
n-i 1
；其中，所述φ
i
表征第i个相位切片，所述i为大于等于1小于等于n的整数。23.根据权利要求16至22任一项所述的装置，其中，所述模拟计算单元，具体用于模拟所述第一对称脉冲序列施加于离子阱的预设离子量子比特上，以及模拟所述离子阱周边不存在环境噪声的情况下，得到第一近似量子比特门。24.根据权利要求23所述的装置，还包括：噪声预估单元；其中，所述噪声预估单元，用于预估所述离子阱周边的环境噪声范围，其中，所述环境噪声范围表征所述离子阱周边的环境噪声大于或等于第一噪声值，小于或等于第二噪声值，所述第一噪声值小于所述第二噪声值；所述模拟计算单元，还用于模拟所述第一对称脉冲序列施加于离子阱的预设离子量子比特，以及模拟所述离子阱处于所述第一噪声值的情况下，得到第二近似量子比特门；确定所述第二近似量子比特门与所述目标量子比特门之间的差异程度；至少基于所述第二近似量子比特门与所述目标量子比特门之间的差异程度，以及所述第一近似量子比特门与所述目标量子比特门之间的差异程度，得到目标差异程度；所述结果输出单元，还用于确定所述目标差异程度满足预设条件。25.根据权利要求23所述的装置，其中，所述噪声预估单元，用于预估所述离子阱周边的环境噪声范围，其中，所述环境噪声范围表征所述离子阱周边的环境噪声大于或等于第一噪声值，小于或等于第二噪声值，所述第一噪声值小于所述第二噪声值；所述模拟计算单元，还用于模拟所述第一对称脉冲序列施加于离子阱的预设离子量子比特，以及模拟所述离子阱处于所述第二噪声值的情况下，得到第三近似量子比特门；确定所述第三近似量子比特门与所述目标量子比特门之间的差异程度；至少基于所述第三近似量子比特门与所述目标量子比特门之间的差异程度，以及所述第一近似量子比特门与所述目标量子比特门之间的差异程度，得到目标差异程度；所述结果输出单元，还用于确定所述目标差异程度满足预设条件。26.根据权利要求23所述的装置，其中，所述噪声预估单元，用于预估所述离子阱周边的环境噪声范围，其中，所述环境噪声范围表征所述离子阱周边的环境噪声大于或等于第一噪声值，小于或等于第二噪声值，所述第一噪声值小于所述第二噪声值；所述模拟计算单元，还用于模拟所述第一对称脉冲序列施加于离子阱的预设离子量子比特，以及模拟所述离子阱处于所述第一噪声值的情况下，得到第二近似量子比特门；确定
所述第二近似量子比特门与所述目标量子比特门之间的差异程度；模拟所述第一对称脉冲序列施加于离子阱的预设离子量子比特，以及模拟所述离子阱处于所述第二噪声值的情况下，得到第三近似量子比特门；确定所述第三近似量子比特门与所述目标量子比特门之间的差异程度；至少基于所述第一近似量子比特门与所述目标量子比特门之间的差异程度、所述第二近似量子比特门与所述目标量子比特门之间的差异程度，以及所述第三近似量子比特门与所述目标量子比特门之间的差异程度，得到目标差异程度；所述结果输出单元，还用于确定所述目标差异程度满足预设条件。27.根据权利要求24或25或26所述的装置，还包括：验证单元，用于调整所述环境噪声范围，以减小所述第一噪声值，以及增大所述第二噪声值；在所述环境噪声范围扩大的情况下，重新得到所述目标差异程度，以验证所述目标差异程度是否满足所述预设条件。28.根据权利要求16至27任一项所述的装置，其中，所述目标量子比特门为所述离子阱所能实现的原生量子门。29.根据权利要求16至28任一项所述的装置，其中，所述目标量子比特门为两量子比特门，或多量子比特门。30.一种基于离子阱的脉冲序列控制系统，包括：离子阱；激光发射器，用于将目标脉冲序列施加于离子阱的预设离子量子比特上；其中，所述目标脉冲序列为权利要求1至14任一项所得到的脉冲序列；测量设备，用于测量得到目标近似量子比特门，其中，所述目标近似量子比特门与目标量子比特门之间的差异程度满足预设条件。31.一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-14中任一项所述的方法。32.一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，其中，所述计算机指令用于使所述计算机执行根据权利要求1-14中任一项所述的方法。33.一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序在被处理器执行时实现根据权利要求1-14中任一项所述的方法。

技术总结
本公开提供了一种基于离子阱的脉冲序列生成方法、控制方法、装置、系统及设备，涉及数据处理领域，尤其涉及量子计算领域。具体实现方案为：确定对当前激光信号的振幅和相位进行切片处理所需的切片数量N，进行切片处理，得到N个振幅切片和N个相位切片所形成的第一对称脉冲序列；其中，所述N个振幅切片满足第一对称关系，所述N个相位切片满足第二对称关系；模拟所述第一对称脉冲序列施加于离子阱的预设离子量子比特上，以得到第一近似量子比特门；在至少所述第一近似量子比特门与目标量子比特门之间的差异程度满足预设条件的情况下，将当前的所述第一对称脉冲序列作为目标脉冲序列。如此，来提升本公开方案的抗干扰能力。来提升本公开方案的抗干扰能力。来提升本公开方案的抗干扰能力。


技术研发人员：汪景波 段宇丞
受保护的技术使用者：北京百度网讯科技有限公司
技术研发日：2021.12.10
技术公布日：2022/3/18