量子计算领域是近年来最热门的领域之一，量子计算是一门融合了物理学、信息学、计算机学等学科的交叉型学科，其主要目的则在于制造出切实可用的量子计算机。

作为量子计算的基本运算单元——量子比特(Qubit)是为模拟物理中量子的能级系统而创造的真实的硬件系统。经典比特在经典计算机中以非0即1的形式存在着，分别对应着低电平与高电平，经典比特同一时间只能表示一种状态。

区别于经典比特，量子比特是以几率的形式存在的，在某一时间，它可以有的概率存在于0态，而以的概率存在于1态，在没有测量之前，可以认为一个量子比特“同时”表示出了0态和1态，在测量之后，量子比特会塌缩到某一个确定的态上。

借助于这样独特的构造，量子计算机具有经典计算机所不具有的两大优势：

1. 如果每个量子比特的表示空间为2，那么n个量子比特的表示空间则为，因此量子计算机的表示空间是指数增长，当量子比特数达到50个时，所产生的表示空间已经接近全世界存储单元的存储信息量的总和了；
2. 量子计算可以通过量子比特门来调控量子比特的振幅、相位等信息，所以对于计算中所使用的量子比特门，其相当于作用在整个表示空间中，同时调控所有的表示态，因此量子计算实际上是一种全并行的计算，其计算速度会有天然的优势。

尽管如此，量子计算在问题求解，特别是组合优化问题求解方面依旧存在进一步改进的空间。

12月2日，华为最新公开了一件专利提供一种通过量子线路确定目标对象的状态的方法和设备。

专利号： CN202110522812.2

专利名称：通过量子线路确定目标对象的状态的方法和设备

数据来源：大为innojoy全球专利数据库

根据该专利提供的方法，量子线路对与目标对象的第一部分相对应的第一哈密顿量进行演化，以获得目标对象的第一部分的第一状态。基于目标对象的第一部分的第一状态，量子线路对与目标对象的第二部分以及连接第一部分和第二部分的链接相对应的第二哈密顿量进行演化，以确定目标对象的第二部分的第二状态。基于目标对象的第二部分的第二状态，量子线路对与目标对象的第一部分以及连接第一部分和第二部分的链接相对应的第三哈密顿量进行演化，以确定目标对象的第一部分的第三状态，以及基于目标对象的第二部分的第二状态以及目标对象的第一部分的第三状态，确定目标对象的状态。

根据本公开专利的实施方式，通过将目标对象分为不同的部分，可以减小量子线路的操作对象的规模，从而大大缩短模拟时间。对于真实的量子模拟，在量子线路的操作对象的规模减少之后，采样的次数和难度都会降低。此外，在目标对象规模减小的情况下，量子模拟过程中使用的量子门数量也会大大降低。对于规模较小的哈密顿量，使用较少的量子门操作就可以完成哈密顿量的演化。在量子门操作具有误差的情况下，降低量子门的数量能够降低多个操作带来的累计误差。另外，量子线路的深度会随着规模的增加而增大。深度的增加除了增加操作门的个数之外，还会带来更多的参数，增加了参数的优化难度。通过减小量子线路的操作对象的规模，可以达到同样精度需要的优化层数也随之降低，加速了优化过程。

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