华为公开一项量子计算专利

10月25日消息（南山）据国家知识产权局，华为近日公开了一项名为“一种量子计算方法、装置、存储介质以及芯片系统的专利，公开号为CN118780379A。专利申请日期为2023年4月7日，发明人为龙瀚林；李俊宁；程然；李俊明。

专利内容显示，量子计算是利用量子力学原理，将量子比特作为基本计算单元，运行量子算法的计算方式。在嘈杂中型量子时期，研究人员设计出了各种能够体现量子优越性的算法，如用于求解化学分子基态能量的变分量子本征求解器(Variational Quantum Eigensolver，VQE)算法。

在VQE算法中，量子比特用于描述化学分子轨道占据或者非占据的状体，由参数化量子门构成的变分量子线路对量子初态进行演化，之后，通过对演化后的量子态进行测量，可以计算出化学分子哈密顿量关于该量子态的期望值E，然后通过经典优化器来不断优化变分量子线路中的参数，使得期望值E尽可能的低，并达到E0，此时，E0即为化学分子的基态能量。

其中，目前常用的用于计算化学分子的基态能量的量子线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算法为例，为了提升量子计算的精度，UCCSD算法设置的量子线路数量很大，而在上述循环优化的过程中每一次循环均涉及大量的量子线路的计算，这会消耗很多的量子计算装置的算力，并且计算耗时较长。

本申请提供一种量子计算方法、装置、存储介质以及芯片系统，用以降低量子计算过程中对设备算力的消耗，以及提升量子计算的效率。

该方法提出在计算化学分子的基态能量之前，先对化学分子对应的算子池进行删减，仅保留算子池中对化学分子结构影响较大的算子，采用删减后剩余的算子计算化学分子的基态能量。该方法减少了量子计算过程中算子的数量，从而降低了对设备算力的消耗，提升了计算效率。

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