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申请/专利权人：湖北工业大学

申请日：2019-07-23

公开（公告）日：2023-07-18

公开（公告）号：CN110490327B

专利技术分类：.量子计算模型，例如 量子电路或通用量子计算机[2022.01]

专利摘要：本发明涉及一种量子计算机量子处理单元、量子电路以及量子电路量子算法，属于计算机技术领域。量子处理单元QPU是由5个模块组成的，并由一个经典设备控制。量子电路基于SHOR算法，定义两个n量子位输入|x和|y；设置一个控制寄存器和一个目标寄存器，为每个算法定义了门Gc，G'c和Gt，以及反馈开关S0，S1，S2，S3，量子电路量子算法是基于Shor算法的量子处理架构的设计方案，本发明考虑了反馈控制对所提构架的影响，利用反馈调节可以有效保证在大数分解时周期寻找，从而有效实现量子算法的最佳性能。

专利权项：1.一种量子计算机量子处理单元，其特征在于，包括初始化模块：根据其经典态描述创建量子态并将其保存到量子存储器中；n位量子存储器模块：设置带有量子寄存器的节点，允许存储量子态，量子存储器模块能与量子晶体管和量子通信通道交换量子比特；量子计算模块：通过给定量子算法对量子数据进行逻辑运算处理；量子晶体管：设置带有量子寄存器的门，能够执行量子转换的3量子比特器件，包括三种类型的操作：QET，PHASE和CQET；测量模块：执行量子检测过程，并给出正在测量的量子位的经典位；经典设备控制器：用于指挥计算机中各部分的协调工作，能在设定好的步骤下完成指定任务；经过量子晶体管的操作集{QETθ,PHASEθ,CQET}，完成量子计算，对于量子晶体管里的三种类型操作中有：QET对加载到量子晶体管的一对量子位执行以下转换： 对于任意的θ＝ΩσNt，θ为多个晶体管的数量；PHASE在加载到量子晶体管的一对量子位上执行以下转换： 其中相位θ和是物理实现的参数，θ为多个晶体管的数量；CQET是通过量子晶体管效应实现的QETπ操作的受控版本；该操作由以下酉矩阵给出： 令θ＝π，θ晶体管的数量；操作集{QETθ,PHASEθ,CQET}是一个通用的操作集，这意味着所提出的模型能够执行任意的量子计算；QETθ门对应于围绕Bloch球体的X轴的旋转X门Rxθ，并且PHASEθ对应旋转Z门Rzθ运算，CQET是一个逻辑CNOT门，直至相对相位，可通过额外的PHASEθ操作使其一一对应。

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