CN114861920B - 一种量子计算云平台三比特门位置信息更新方法及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种量子计算云平台三比特门位置信息更新方法及设备，属于web前端和量子计算技术领域，用于解决目前还没有一种方法能够满足在量子计算云平台中进行三比特门的跨线位置信息编辑操作的需求，不利于量子计算云平台的量子计算功能的实现的技术问题。方法包括：根据配置的三比特门的初始位置信息，将所述三比特门显示在量子寄存器的对应位置处；其中，所述三比特门为三比特量子门；接收所述三比特门的更新位置信息；根据所述三比特门的更新类型以及位置类型，确定对应的位置信息更新规则；其中，所述更新类型包括扩展类型以及收缩类型；基于所述更新位置信息以及所述位置信息更新规则，对所述三比特门的位置进行更新。
Description
技术领域
本申请涉及web前端和量子计算领域，尤其涉及一种量子计算云平台三比特门位置信息更新方法及设备。
背景技术
量子计算思想最早由费曼在20世纪80年代提出，其被认为是一种对未来具有颠覆性影响的新型计算模式。量子计算机是由量子芯片和外部测控系统构成的计算系统，量子计算云平台可以直观的提供给用户进行一些需要使用量子计算机进行计算的功能，而其中对三比特门的跨线位置信息编辑操作是完善平台功能的重要一环。
因此，在量子计算云平台中，对三比特门的跨线位置信息编辑操作的需求很高。在进行图形编程时，对于三比特门的跨线位置信息编辑这一功能的实现是最基本的要求，考虑到三比特量子门需要跨三条线，这一功能的实现需要根据具体需求进行自行开发方法。但目前还未出现能够有效解决这种需求的三比特门的跨线位置信息编辑操作方法，不利于量子计算云平台的量子计算功能的实现。
发明内容
本申请实施例提供了一种量子计算云平台三比特门位置信息更新方法及设备，用于解决如下技术问题：目前还没有一种方法能够满足在量子计算云平台中进行三比特门的跨线位置信息编辑操作的需求，不利于量子计算云平台的量子计算功能的实现。
本申请实施例采用下述技术方案：
一方面，本申请实施例提供了一种量子计算云平台三比特门位置信息更新方法，方法包括：根据配置的三比特门的初始位置信息，将所述三比特门显示在量子寄存器的对应位置处；其中，所述比特门为量子比特门；接收所述三比特门的更新位置信息；根据所述三比特门的更新类型以及位置类型，确定对应的位置信息更新规则；其中，所述更新类型包括扩展类型以及收缩类型；基于所述更新位置信息以及所述位置信息更新规则，对所述三比特门的位置进行更新。
在一种可行的实施方式中，根据配置的三比特门的初始位置信息，将所述三比特门显示在量子寄存器的对应位置处，具体包括：通过ElementUI框架，在编辑界面中引入弹窗功能；在接收到所述三比特门的位置配置指令后，在所述编辑界面中弹出所述三比特门的位置信息配置弹窗；其中，所述位置信息配置弹窗中包括所述三比特门的起始位置、中间位置以及结束位置；所述起始位置、中间位置、结束位置分布对应所述三比特门中的第一个比特门所在的量子寄存器序号、第二个比特门所在的量子寄存器序号、第三个比特门所在的量子寄存器序号；接收操作者在所述位置信息配置弹窗中输入的初始位置信息，并将所述三比特门中的每个比特门分别显示在对应的量子寄存器上。
在一种可行的实施方式中，在接收操作者在所述位置信息配置弹窗中输入的初始位置信息，并将所述三比特门中的每个比特门分别显示在对应的量子寄存器上之后，所述方法还包括：将所述初始位置信息作为所述三比特门的当前位置属性，记录在所述三比特门的HTML代码中；在每次对所述三比特门进行位置信息更新时，将更新位置信息也保存在HTML代码中，并替换所述当前位置属性，以便操作者在进行位置信息更新时，能够获取所述当前位置属性并预显示在所述位置信息配置弹窗的输入框中，提示操作者所述三比特门的当前位置。
在一种可行的实施方式中，接收所述三比特门的更新位置信息，具体包括：在接收到所述三比特门的位置更新指令后，在编辑界面中再次弹出所述三比特门的所述位置信息配置窗口；接收操作者在所述位置信息配置窗口中输入的更新位置信息。
在一种可行的实施方式中，根据所述三比特门的更新类型以及位置类型，确定对应的位置信息更新规则，具体包括：在所述三比特门所在列中没有其他比特门的情况下，则根据所述更新位置信息，将所述三比特门的每个比特门分别更新到对应的量子寄存器上。
在一种可行的实施方式中，根据所述三比特门的更新类型以及位置类型，确定对应的位置信息更新规则，具体包括：在所述三比特门所在列中有其他比特门的情况下，则根据所述更新位置信息，判断所述三比特门的更新类型；若所述更新类型为扩展类型，且扩展后的所述三比特门中的三个比特门的更新位置上有其他比特门，则将所述更新位置及更新位置后面原有的比特门依次向后平移一个位置，并将所述三比特门的每个比特门分别更新到对应的量子寄存器上。
在一种可行的实施方式中，根据所述更新位置信息，判断所述三比特门的更新类型，具体包括：将所述更新位置信息中的起始位置对应的量子寄存器序号，确定为第一更新序号；将所述更新位置信息中的结束位置对应的量子寄存器序号，确定为第二更新序号；将所述初始位置信息或者上一次更新位置信息中的起始位置对应的量子寄存器序号，确定为第一当前序号；将所述初始位置信息或者上一次更新位置信息中的结束位置对应的量子寄存器序号，确定为第二当前序号；若第一更新序号小于第一当前序号，且第二更新序号大于或等于第二当前序号，则所述三比特门的更新类型为扩展类型；若第一更新序号等于第一当前序号，且第二更新序号大于第二当前序号，则所述三比特门的更新类型为扩展类型；若第一更新序号大于第一当前序号，且第二更新序号小于或等于第二当前序号，则所述三比特门的更新类型为收缩类型；若第一更新序号大于第一当前序号，且第二更新序号小于第二当前序号，则所述三比特门的更新类型为收缩类型。
在一种可行的实施方式中，根据所述三比特门的更新类型以及位置类型，确定对应的位置信息更新规则，具体包括：在所述三比特门的更新类型为收缩类型的情况下，若所述三比特门中的三个比特门后面有其他比特门，则根据所述更新位置信息，将所述三比特门的每个比特门分别更新到对应的量子寄存器上；并将所述三个比特门原有位置后面的所有比特门依次向前平移一个位置。
在一种可行的实施方式中，基于所述更新位置信息以及所述位置信息更新规则，对所述三比特门的位置进行更新，具体包括：在每个量子寄存器中创建一个数组，所述数组用于存储每个量子寄存器上的比特门信息；其中，所述数组中的每个元素对应一个比特门；根据所述更新位置信息以及所述位置信息更新规则，将所述三比特门的每个比特门分别更新到对应的量子寄存器上；对于增加了比特门的量子寄存器，对相应的数组进行插入元素操作；对于减少了比特门的量子寄存器，对相应的数组进行删除元素操作。
另一方面，本申请实施例还提供了一种量子计算云平台三比特门位置信息更新设备，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，所述存储器存储有能够被所述至少一个处理器执行的指令，以使所述至少一个处理器能够执行根据上述任一实施方式所述的一种量子计算云平台三比特门位置信息更新方法。
本申请实施例提供的一种量子计算云平台三比特门位置信息更新方法及设备，为量子计算云平台提供了一种新的在图形编程中添加多比特量子门的方法，有利于量子计算云平台的量子计算功能的实现，推动了量子计算的发展。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
图1为本申请实施例提供的一种量子计算云平台三比特门位置信息更新方法流程图；
图2为本申请实施例提供的三比特门初始位置示意图；
图3为本申请实施例提供的三比特门的位置信息配置弹窗示意图；
图4为本申请实施例提供的位置类型1示意图；
图5为本申请实施例提供的位置类型1更新后的位置示意图；
图6为本申请实施例提供的位置类型2示意图；
图7为本申请实施例提供的位置类型2更新后的位置示意图；
图8为本申请实施例提供的一种量子计算云平台三比特门位置信息更新设备的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
本申请实施例提供了一种量子计算云平台三比特门位置信息更新方法，。该方法基于VUE前端开发框架，使用JavaScript编程语言完成，执行主体为量子计算云平台。
如图1所示，量子计算云平台三比特门位置信息更新方法具体包括步骤S101-S104：
S101、根据配置的三比特门的初始位置信息，将三比特门显示在量子寄存器的对应位置处。
具体地，首先通过ElementUI框架，在量子计算云平台的编辑界面中引入弹窗功能。在接收到三比特门的位置配置指令后，量子计算云平台在编辑界面中弹出该三比特门的位置信息配置弹窗。其中，位置信息配置弹窗中包括三比特门的起始位置、中间位置以及结束位置。起始位置、中间位置、结束位置分布对应三比特门中的第一个比特门所在的量子寄存器序号、第二个比特门所在的量子寄存器序号、第三个比特门所在的量子寄存器序号。
在一个实施例中，图2为本申请实施例提供的三比特门初始位置示意图，如图2所示，图中最顶端的一排图标中，除了最后两个图标之外，其余的图标均代表不同的单比特门，图中每个图标的英文符号仅为了区分而设置，不具体指代哪种单比特门。而最后两个图标代表三比特门，每个图标代表不同的三比特量子门。在比特门添加界面中，q[0]、q[1]、q[2]、q[3]、q[4]分别代表五个不同的量子寄存器，每个量子寄存器后面的横线代表每个量子寄存器对应的空间，用于放置比特门。点击左边的减号可以删除对应的量子寄存器，点击最下面的加号可以增加新的量子寄存器。图2中的虚线框内即为三比特门1，由于三比特门1的三个比特门分别在量子寄存器q[0]、q[1]、q[2]上，因此三比特门1的初始位置为：起始位置：0、中间位置：1、结束位置：2。
进一步地，接收操作者在位置信息配置弹窗中输入的初始位置信息，并将三比特门中的每个比特门分别显示在对应的量子寄存器上。
在一个实施例中，图3为本申请实施例提供的三比特门的位置信息配置弹窗示意图。点击图2中三比特门旁边的笔形状的按钮，即可弹出如图3所示的位置信息配置弹窗。如图3所示，位置信息配置弹窗中包含三个输入框，分别是起始位置、中间位置以及结束位置。操作者在每个输入框中分别输入量子寄存器的序号，后台即可直接将三比特门的每个比特门显示在对应的量子寄存器上。
需要说明的是，三比特门在量子寄存器上的横向位置是由操作者的拖拽位置决定的，操作者将三比特门图标拖拽到哪个横向位置，三比特门就显示在哪个横向位置。本申请中所说的三比特门位置是指三比特门的纵向位置，即三比特门中的三个比特门分别位于哪个量子寄存器上。
进一步地，将初始位置信息作为三比特门的当前位置属性，记录在三比特门的HTML代码中。在每次对三比特门进行位置信息更新时，将更新位置信息也保存在HTML代码中，并替换当前位置属性，以便操作者在进行位置信息更新时，能够获取当前位置属性并预显示在位置信息配置弹窗的输入框中，提示操作者三比特门的当前位置。
例如，若当前位置为0、1、2，操作者在点击编辑按钮时，弹出的位置信息配置弹窗的输入框中，预显示出三比特门的当前位置为0、1、2，以便操作者根据当前位置进行修改，不至于在弹窗弹出后忘记三比特门的当前位置。
S102、接收三比特门的更新位置信息。
具体地，在接收到三比特门的位置更新指令后，在编辑界面中再次弹出三比特门的位置信息配置窗口。然后接收操作者在位置信息配置窗口中输入的更新位置信息。
作为一种可行的实施方式，位置更新指令在点击如图2中所示的三比特门旁边的笔形状按钮后被触发。
S103、根据三比特门的更新类型以及位置类型，确定对应的位置信息更新规则；
首先，根据接收到的更新位置信息，判断三比特门的更新类型。具体为：将更新位置信息中的起始位置对应的量子寄存器序号，确定为第一更新序号。将更新位置信息中的结束位置对应的量子寄存器序号，确定为第二更新序号。将初始位置信息或者上一次更新位置信息中的起始位置对应的量子寄存器序号，确定为第一当前序号。将初始位置信息或者上一次更新位置信息中的结束位置对应的量子寄存器序号，确定为第二当前序号。
进一步地，若第一更新序号小于第一当前序号，且第二更新序号大于或等于第二当前序号，则三比特门的更新类型为扩展类型；若第一更新序号等于第一当前序号，且第二更新序号大于第二当前序号，则三比特门的更新类型为扩展类型；若第一更新序号大于第一当前序号，且第二更新序号小于或等于第二当前序号，则三比特门的更新类型为收缩类型；若第一更新序号大于第一当前序号，且第二更新序号小于第二当前序号，则三比特门的更新类型为收缩类型。
在一个实施例中，若三比特门当前的起始位置是1，结束位置是4。那么更新类型是扩展类型会有三种情况：(1)更新后的起始位置等于1，而结束位置大于4；(2)更新后的起始位置小于1，而结束位置大于4；(3)更新后的起始位置小于1，而结束位置等于4。更新类型是收缩类型也会有三种情况：(1)更新后的起始位置等于1，而结束位置小于4；(2)更新后的起始位置大于1，而结束位置小于4；(3)更新后的起始位置大于1，而结束位置等于4。
进一步地，在三比特门当前所在列中没有其他比特门的情况下，则根据更新位置信息，将三比特门的每个比特门分别更新到对应的量子寄存器上。
在一个实施例中，如图2所示，三比特门1所在的列中没有其他比特门，此时无论三比特门1的更新类型是扩展还是收缩，都可以直接更新，无需变动其他比特门的位置。
在三比特门所在列中有其他比特门的情况下，则根据更新位置信息，判断三比特门的更新类型。若更新类型为扩展类型，且扩展后的三比特门中的三个比特门的更新位置上有其他比特门，则将更新位置及更新位置后面原有的比特门向后平移一个位置，并将三比特门的每个比特门分别更新到对应的量子寄存器上。
在一个实施例中，如图4所示，三比特门的初始位置为：起始位置：0、中间位置：1、结束位置：4。此时如果要扩展该三比特门，将结束位置更新到量子寄存器q[5]上，可见量子寄存器q[5]的该列位置处有一个单比特门X。此时需要将该位置上原有的单比特门X向后平移一个位置，同时后面的单比特门Z也要依次向后平移。更新后的各个比特门位置如图5所示。
在三比特门的更新类型为收缩类型的情况下，若三比特门中的第三个比特门后面有其他比特门，则根据更新位置信息，将三比特门的每个比特门分别更新到对应的量子寄存器上。并将第三个比特门原有位置后面的所有比特门依次向前平移一个位置。
在一个实施例中，如图6所示，三比特门的初始位置为：起始位置：0、中间位置：1、结束位置：5。此时如果要收缩该三比特门，将结束位置更新到量子寄存器q[2]上，可见量子寄存器q[5]的该列位置后有一个单比特门X和一个单比特门Z，则在将三比特门收缩之后，需要将单比特门X和单比特门Z依次向前平移一个位置。更新后的各个比特门位置如图7所示。
S104、基于更新位置信息以及位置信息更新规则，对三比特门的位置进行更新。
具体地，在每个量子寄存器中创建一个数组，每个数组用于存储对应的量子寄存器上的比特门信息。其中，数组中的每个元素对应一个比特门的信息。
进一步地，根据前面确定的更新位置信息以及位置信息更新规则，将三比特门的每个比特门分别更新到对应的量子寄存器上。
进一步地，对于增加了比特门的量子寄存器，对相应的数组进行插入元素操作。对于减少了比特门的量子寄存器，对相应的数组进行删除元素操作。可以保证三比特门进行编辑后正确按开发要求的显示在页面上，达到开发目的。
另外，本申请实施例还提供了一种量子计算云平台三比特门位置信息更新设备，如图8所示，量子计算云平台三比特门位置信息更新设备具体包括：
至少一个处理器；以及，与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
存储器存储有能够被至少一个处理器执行的指令，以使至少一个处理器能够执行：
根据配置的三比特门的初始位置信息，将所述三比特门显示在量子寄存器的对应位置处；其中，所述比特门为量子比特门；
接收所述三比特门的更新位置信息；
根据所述三比特门的更新类型以及位置类型，确定对应的位置信息更新规则；其中，所述更新类型包括扩展类型以及收缩类型；
基于所述更新位置信息以及所述位置信息更新规则，对所述三比特门的位置进行更新。
本申请实施例提供的一种量子计算云平台三比特门位置信息更新方法及设备，针对量子计算云平台开发过程中对图形编程中的多比特门进行拖拽添加操作的开发需求，为量子计算云平台提供了一种新的在图形编程中添加多比特量子门的方法，有利于量子计算云平台的量子计算功能的实现，推动量子计算的发展。
本申请中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于设备实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
上述对本申请特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请的实施例可以有各种更改和变化。凡在本申请实施例的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。
Claims (7)
1.一种量子计算云平台三比特门位置信息更新方法，其特征在于，所述方法包括：
根据配置的三比特门的初始位置信息，将所述三比特门显示在量子寄存器的对应位置处；其中，所述比特门为量子比特门；所述初始位置信息是指三比特门的纵向位置，即三比特门中的三个比特门分别位于的量子寄存器；
接收所述三比特门的更新位置信息；
根据所述三比特门的更新类型以及位置类型，确定对应的位置信息更新规则；其中，所述更新类型包括扩展类型以及收缩类型；具体包括：
在所述三比特门所在列中有其他比特门的情况下，则根据所述更新位置信息，判断所述三比特门的更新类型，具体包括：
将所述更新位置信息中的起始位置对应的量子寄存器序号，确定为第一更新序号；将所述更新位置信息中的结束位置对应的量子寄存器序号，确定为第二更新序号；
将所述初始位置信息或者上一次更新位置信息中的起始位置对应的量子寄存器序号，确定为第一当前序号；将所述初始位置信息或者上一次更新位置信息中的结束位置对应的量子寄存器序号，确定为第二当前序号；
若第一更新序号小于第一当前序号，且第二更新序号大于或等于第二当前序号，则所述三比特门的更新类型为扩展类型；若第一更新序号等于第一当前序号，且第二更新序号大于第二当前序号，则所述三比特门的更新类型为扩展类型；
若第一更新序号大于第一当前序号，且第二更新序号小于或等于第二当前序号，则所述三比特门的更新类型为收缩类型；若第一更新序号大于第一当前序号，且第二更新序号小于第二当前序号，则所述三比特门的更新类型为收缩类型；
若所述更新类型为扩展类型，且扩展后的所述三比特门中的三个比特门的更新位置上有其他比特门，则将所述更新位置及更新位置后面原有的比特门依次向后平移一个位置，并将所述三比特门的每个比特门分别更新到对应的量子寄存器上；
在所述三比特门的更新类型为收缩类型的情况下，若所述三比特门中的三个比特门后面有其他比特门，则根据所述更新位置信息，将所述三比特门的每个比特门分别更新到对应的量子寄存器上；并将所述三个比特门原有位置后面的所有比特门依次向前平移一个位置；
基于所述更新位置信息以及所述位置信息更新规则，对所述三比特门的位置进行更新。
2.根据权利要求1所述的一种量子计算云平台三比特门位置信息更新方法，其特征在于，根据配置的三比特门的初始位置信息，将所述三比特门显示在量子寄存器的对应位置处，具体包括：
通过ElementUI框架，在编辑界面中引入弹窗功能；
在接收到所述三比特门的位置配置指令后，在所述编辑界面中弹出所述三比特门的位置信息配置弹窗；其中，所述位置信息配置弹窗中包括所述三比特门的起始位置、中间位置以及结束位置；
所述起始位置、中间位置、结束位置分布对应所述三比特门中的第一个比特门所在的量子寄存器序号、第二个比特门所在的量子寄存器序号、第三个比特门所在的量子寄存器序号；
接收操作者在所述位置信息配置弹窗中输入的初始位置信息，并将所述三比特门中的每个比特门分别显示在对应的量子寄存器上。
3.根据权利要求2所述的一种量子计算云平台三比特门位置信息更新方法，其特征在于，在接收操作者在所述位置信息配置弹窗中输入的初始位置信息，并将所述三比特门中的每个比特门分别显示在对应的量子寄存器上之后，所述方法还包括：
将所述初始位置信息作为所述三比特门的当前位置属性，记录在所述三比特门的HTML代码中；
在每次对所述三比特门进行位置信息更新时，将更新位置信息也保存在HTML代码中，并替换所述当前位置属性，以便操作者在进行位置信息更新时，能够获取所述当前位置属性并预显示在所述位置信息配置弹窗的输入框中，提示操作者所述三比特门的当前位置。
4.根据权利要求2所述的一种量子计算云平台三比特门位置信息更新方法，其特征在于，接收所述三比特门的更新位置信息，具体包括：
在接收到所述三比特门的位置更新指令后，在编辑界面中再次弹出所述三比特门的所述位置信息配置窗口；
接收操作者在所述位置信息配置窗口中输入的更新位置信息。
5.根据权利要求2所述的一种量子计算云平台三比特门位置信息更新方法，其特征在于，根据所述三比特门的更新类型以及位置类型，确定对应的位置信息更新规则，具体包括：
在所述三比特门所在列中没有其他比特门的情况下，则根据所述更新位置信息，将所述三比特门的每个比特门分别更新到对应的量子寄存器上。
6.根据权利要求1所述的一种量子计算云平台三比特门位置信息更新方法，其特征在于，基于所述更新位置信息以及所述位置信息更新规则，对所述三比特门的位置进行更新，具体包括：
在每个量子寄存器中创建一个数组，所述数组用于存储每个量子寄存器上的比特门信息；其中，所述数组中的每个元素对应一个比特门；
根据所述更新位置信息以及所述位置信息更新规则，将所述三比特门的每个比特门分别更新到对应的量子寄存器上；
对于增加了比特门的量子寄存器，对相应的数组进行插入元素操作；
对于减少了比特门的量子寄存器，对相应的数组进行删除元素操作。
7.一种量子计算云平台三比特门位置信息更新设备，其特征在于，所述设备包括：
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，
所述存储器存储有能够被所述至少一个处理器执行的指令，以使所述至少一个处理器能够执行根据权利要求1-6任一项所述的一种量子计算云平台三比特门位置信息更新方法。
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