技术特征：
1.一种抑制量子计算中的误差的方法，其中，所述方法包括：对一组量子位中的量子位的状态多次执行操作，其中，所述操作具有第一误差率，其中，所述操作的每次执行包括：执行第一操作，所述第一操作包括：门操作、对称性操作和第一基本操作；或者执行第二操作，所述第二操作包括：所述门操作、所述对称性操作和第二基本操作；其中，所述第一基本操作和所述第二基本操作是从基本操作集合中选择的不同基本操作；以及测量所述量子位的状态；其中，执行所述第一操作的概率为第一概率，执行所述第二操作的概率为第二概率；在每次执行所述操作之后，使用所述对称性操作获得所述一组量子位的对称性测量，其中，所述一组量子位包括多个量子位；其中，如果误差的数量是偶数，则所述对称性测量是第一对称性结果，或者如果所述误差的数量是奇数，则所述对称性测量是第二对称性结果；通过确定所述第一对称性结果的所述量子位的平均状态来获得第一状态测量；通过确定所述第二对称性结果的所述量子位的平均状态来获得第二状态测量；将所述第一状态测量拟合成第一曲线，所述第一曲线的形式为将所述第二状态测量拟合成第二曲线，所述第二曲线的形式为其中，n是误差率，a和γ是拟合参数；以及使用第一拟合曲线和第二拟合曲线外推所述量子位在第二误差率下的平均状态；其中，所述第二误差率低于所述第一误差率。2.根据前述权利要求中任一项所述的抑制误差的方法，其中，所述第一基本操作和所述第二基本操作是从基本操作集合中选择的，所述基本操作集合包括泡利基本操作。3.根据前述权利要求中任一项所述的抑制误差的方法，其中，所述第一对称性结果是通过，所述第二对称性结果是失败。4.根据前述权利要求中任一项所述的抑制误差的方法，其中，所述量子位是第一量子位，所述方法还包括：对所述一组量子位中的第二量子位的状态多次执行所述操作；通过确定所述第一对称性结果的所述第二量子位的平均状态来获得第三状态测量；通过确定所述第二对称性结果的所述第二量子位的平均状态来获得第四状态测量；将所述第三状态测量拟合成第三曲线以及将所述第四状态测量拟合成第四曲线；以及使用第三拟合曲线和第四拟合曲线外推所述第二量子位在所述第二误差率下的平均状态。5.一种用于执行量子计算运算的设备，包括：选择模块，所述选择模块被配置为：从基本操作集合中以第一概率选择第一基本操作；以及从基本操作集合中以第二概率选择第二基本操作；其中，所述第一基本操作和所述第二基本操作是不同的；量子处理器，所述量子处理器被配置为对一组量子位中的量子位的状态多次执行操
作，其中，所述操作具有第一误差率，其中，所述操作的每次执行包括：执行门操作、对称性操作和所选的基本操作；量子测量设备，所述量子测量设备被配置为测量所述量子位的状态；对称性测量设备，所述对称性测量设备被配置为在每次执行所述操作之后使用所述对称性操作测量所述一组量子位的对称性，其中，所述一组量子位包括多个量子位；其中，如果误差的数量是偶数，则所述对称性测量是第一对称性结果，或者如果所述误差的数量是奇数，则所述对称性测量是第二对称性结果；以及经典处理器，所述经典处理器被配置为：通过确定所述第一对称性结果的所述量子位的平均状态来获得第一状态测量，以及通过确定所述第二对称性结果的所述量子位的平均状态来获得第二状态测量；将所述第一状态测量拟合成第一曲线，所述第一曲线的形式为将所述第二状态测量拟合成第二曲线，所述第二曲线的形式为其中，n是误差率，a和γ是拟合参数；以及使用第一拟合曲线和第二拟合曲线外推所述量子位在第二误差率下的平均状态，其中，所述第二误差率低于所述第一误差率。6.一种抑制量子计算中的误差的方法，其中，所述方法包括：对量子位的状态执行第一操作，其中，所述第一操作具有第一误差率；获得所述量子位的状态的第一测量；对所述量子位的状态执行第二操作，其中，所述第二操作具有所述第一误差率；获得所述量子位的状态的第二测量；通过对所述第一测量和所述第二测量求平均，计算所述量子位的状态在所述第一误差率下的第一平均值；对所述量子位的状态执行第三操作，其中，所述第三操作具有低于所述第一误差率的第二误差率，其中，所述第三操作包括所述第一操作和第一基本操作；获得所述量子位的状态的第三测量；对所述量子位的状态执行第四操作，其中，所述第四操作具有所述第二误差率，其中，所述第四操作包括所述第一操作和第二基本操作；其中，所述第一基本操作和所述第二基本操作是从基本操作集合中选择的不同基本操作；获得所述量子位的状态的第四测量；通过对所述第三测量和所述第四测量求平均，计算所述量子位的状态在所述第二误差率下的第二平均值；将所述量子位的状态的第一平均值和所述量子位的状态的第二平均值拟合成曲线；以及使用所拟合的曲线外推所述量子位在第三误差率下的平均状态，其中，所述第三误差率低于所述第一误差率和所述第二误差率。7.根据权利要求6所述的抑制误差的方法，其中，选择所述第一基本操作的概率是第一
概率，选择所述第二基本操作的概率是第二概率。8.根据权利要求6或7所述的抑制误差的方法，其中，所述基本操作集合包括泡利基本操作。9.根据权利要求6-8中任一项所述的抑制误差的方法，其中，所述第二操作与第一操作相同。10.根据权利要求6-9中任一项所述的抑制误差的方法，其中，所述量子位是一组量子位中的多个量子位中的一个。11.根据权利要求6-10中任一项所述的抑制误差的方法，其中，所述曲线是指数衰减曲线。12.根据权利要求11所述的抑制误差的方法，其中，所述指数衰减曲线是形式为的多指数衰减曲线，其中，e是所述量子位的平均状态，n是误差率，a
k
和γ
k
是拟合参数。13.一种用于执行量子计算运算的设备，包括：选择模块，所述选择模块被配置为从包括第一基本操作和第二基本操作的基本操作集合中选择基本操作，其中，所述第一基本操作和所述第二基本操作是不同的；量子处理器，所述量子处理器被配置为：对量子位的状态执行第一操作，其中，所述第一操作具有第一误差率；对所述量子位的状态执行第二操作，其中，所述第二操作具有所述第一误差率；对所述量子位的状态执行第三操作，其中，所述第三操作具有低于所述第一误差率的第二误差率，其中，所述第三操作包括所述第一操作和所述第一基本操作；以及对所述量子位的状态执行第四操作，其中，所述第四操作具有所述第二误差率，其中，所述第四操作包括所述第一操作和所述第二基本操作；量子测量设备，所述量子测量设备被配置为在分别执行所述第一操作、所述第二操作、所述第三操作和所述第四操作之后获得第一测量、第二测量、第三测量和第四测量；以及经典处理器，所述经典处理器被配置为：通过对所述第一测量和所述第二测量求平均，计算所述量子位的状态在所述第一误差率下的第一平均值；通过对所述第三测量和所述第四测量求平均，计算所述量子位的状态在所述第二误差率下的第二平均值；将所述量子位的状态的第一平均值和所述量子位的状态的第二平均值拟合成曲线；以及使用所拟合的曲线外推所述量子位在第三误差率下的平均状态，其中，所述第三误差率低于所述第一误差率和所述第二误差率。
技术总结
一种抑制量子计算中的误差的方法，其中该方法包括：对一组量子位中的量子位的状态多次执行(S101)操作，该操作具有第一误差率，操作的每次执行包括：执行第一操作，该第一操作包括：门操作、对称性操作和第一基本操作；或者执行第二操作，该第二操作包括：门操作、对称性操作和第二基本操作；其中第一基本操作和第二基本操作是从基本操作集合中选择的不同基本操作；以及测量量子位的状态；其中，执行第一操作的概率为第一概率，执行第二操作的概率为第二概率；在每次执行操作之后使用对称性操作获得(S102)该组量子位的对称性测量，其中该组量子位包括多个量子位；其中，如果误差的数量是偶数，则对称性测量是第一对称性结果，或者如果误差的数量是奇数，则对称性测量是第二对称性结果；通过确定第一对称性结果的量子位的平均状态来获得(S103)第一状态测量；通过确定第二对称性结果的量子位的平均状态来获得(S104)第二状态测量；将第一状态测量拟合(S105)成形式为的第一曲线；将第二状态测量拟合成形式为的第二曲线；其中n是误差率，A和γ是拟合参数；以及使用第一拟合曲线和第二拟合曲线外推(S106)量子位在第二误差率下的平均状态；其中，第二误差率低于第一误差率。低于第一误差率。低于第一误差率。
技术研发人员：蔡臻禹 西蒙
受保护的技术使用者：牛津大学创新有限公司
技术研发日：2021.07.01
技术公布日：2023/3/9