技术领域
[0001] 本
发明涉及计算机领域，具体而言，涉及一种量子程序的处理方法及装置、存储介质和电子装置。
背景技术
[0002] 相关技术总提供了能够分解任意单
量子比特逻辑门到H,S,T门所构成的集合中的方案，但是用户在创建量子程序或者在进行量子线路转化时，不可避免地会产生冗余的量子
逻辑门，即如果用户给出的量子线路中存在冗余的单比特操作，则会产生冗余的量子逻辑门，但是相关技术中没有给出对冗余线路进行转化的方案。
[0003] 针对相关技术中的上述问题，目前尚未存在有效的解决方案。
发明内容
[0004] 本发明
实施例提供了一种量子程序的处理方法及装置、存储介质和电子装置，以至少解决相关技术中用户在创建量子程序或者在进行量子线路转化时，产生冗余的量子逻辑门的问题。
[0005] 根据本发明的一个实施例，提供了一种量子程序的处理方法，包括：获取量子程序的一量子逻辑门
节点作为当前
指定节点；其中，所述当前指定节点的量子逻辑门为单量子逻辑门；获取与所述当前指定节点相邻的下一量子逻辑门节点作为当前待处理节点；根据所述当前待处理节点的操作门的属性确定是否执行所述当前待处理节点的操作门与所述当前指定节点的操作门的合并操作，并确定用于下次合并操作的当前指定节点和当前待处理节点。
[0006] 根据本发明的另一个实施例，提供了一种量子程序的处理装置，包括：第一获取模
块，用于获取量子程序的一量子逻辑门节点作为当前指定节点，其中，所述当前指定节点的量子逻辑门为单量子逻辑门；第二获取模块，用于获取与所述当前指定节点相邻的下一量子逻辑门节点作为当前待处理节点；第一处理模块，用于根据所述当前待处理节点的操作门的属性确定是否执行所述当前待处理节点的操作门与所述当前指定节点的操作门的合并操作，并确定用于下次合并操作的当前指定节点和当前待处理节点。
[0007] 根据本发明的又一个实施例，还提供了一种存储介质，所述存储介质中存储有
计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行上述量子程序的处理方法实施例中的步骤。
[0008] 根据本发明的又一个实施例，还提供了一种电子装置，包括
存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行上述量子程序的处理方法实施例中的步骤。
[0009] 通过本发明，获取量子程序的一量子逻辑门节点作为当前指定节点；其中，所述当前指定节点的量子逻辑门为单量子逻辑门；获取与所述当前指定节点相邻的下一量子逻辑门节点作为当前待处理节点；根据所述当前待处理节点的操作门的属性确定是否执行所述当前待处理节点的操作门与所述当前指定节点的操作门的合并操作，并确定用于下次合并操作的当前指定节点和当前待处理节点，也就是说，针对确定的当前指定节点和当前待处理节点，会根据量子逻辑门的属性确定执行逻辑门的合并操作，解决了用户在创建量子程序或者在进行量子线路转化时，产生冗余的量子逻辑门的问题，填补了相关技术中的空白。
附图说明
[0010] 此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本
申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
[0011] 图1是根据本发明实施例的量子程序的处理方法的
流程图；
[0012] 图2是根据本发明实施例的量子程序的优化方法流程图；
[0013] 图3是根据本发明实施例的量子程序的处理装置的结构
框图。
具体实施方式
[0014] 下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0015] 需要说明的是，本发明的
说明书和
权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
[0016] 实施例1
[0017] 在本实施例中提供了一种量子程序的处理方法，图1是根据本发明实施例的量子程序的处理方法的流程图，如图1所示，该流程包括如下步骤：
[0018] 步骤S102，获取量子程序的一量子逻辑门节点作为当前指定节点；其中，所述当前指定节点的量子逻辑门为单量子逻辑门；
[0019] 步骤S104，获取与所述当前指定节点相邻的下一量子逻辑门节点作为当前待处理节点；
[0020] 步骤S106，根据所述当前待处理节点的操作门的属性确定是否执行所述当前待处理节点的操作门与所述当前指定节点的操作门的合并操作，并确定用于下次合并操作的当前指定节点和当前待处理节点。
[0021] 通过上述步骤S102至步骤S106，获取量子程序的一量子逻辑门节点作为当前指定节点；获取与所述当前指定节点相邻的下一量子逻辑门节点作为当前待处理节点；根据所述当前待处理节点的操作门的属性确定是否执行所述当前待处理节点的操作门与所述当前指定节点的操作门的合并操作，并确定用于下次合并操作的当前指定节点和当前待处理节点，也就是说，针对确定的当前指定节点和当前待处理节点，会根据量子逻辑门的属性确定执行逻辑门的合并操作，解决了用户在创建量子程序或者在进行量子线路转化时，产生冗余的量子逻辑门的问题，填补了相关技术中的空白。
[0022] 在本实施例的可选实施方式中，对于上述步骤S106中根据所述当前待处理节点的操作门的属性确定是否执行所述当前待处理节点的操作门与所述当前指定节点的操作门的合并操作，并确定用于下次合并操作的当前指定节点和当前待处理节点可以通过如下步骤来实现：
[0023] 步骤S106-1，判断所述当前待处理节点的操作门是否为单量子逻辑门；
[0024] 步骤S106-a1，在判断所述当前待处理节点的操作门为单量子逻辑门的情况下，继续判断所述当前待处理节点的操作比特与所述当前指定节点的操作比特是否一致；
[0025] 步骤S106-a2，在判断所述当前待处理节点的操作门为单量子逻辑门的情况下，且所述当前待处理节点的操作比特与所述当前指定节点的操作比特两者一致的情况下，执行所述待处理节点的操作门与所述当前指定节点的操作门的合并。
[0026] 步骤S106-a3，将合并结果
覆盖所述当前指定节点的操作门以更新所述当前指定节点，且将更新过的当前指定节点作为下次合并操作的当前指定节点，获取与本次合并操作的所述当前待处理节点相邻的下一量子逻辑门节点作为下次合并操作的当前待处理节点，并删除本次合并操作的所述前待处理节点。
[0027] 可见，通过上述步骤S106-1至步骤S106-a3，判断所述当前待处理节点的操作门为单量子逻辑门，且所述当前待处理节点的操作比特与所述当前指定节点的操作比特两者一致的情况下，则会执行所述待处理节点的操作门与所述当前指定节点的操作门的合并，因此，对具有相同属性的单量子逻辑门进行了合并，有效的防止了冗余单量子逻辑门的产生。并以下列第一方式重新确定下次合并操作用的当前指定节点和当前待处理节点，进而实现量子程序中的量子逻辑门的合并去冗余。
[0028] 其中：第一方式具体描述为：将合并结果覆盖所述当前指定节点的操作门以更新所述当前指定节点，且将更新过的当前指定节点作为下次合并操作的当前指定节点，获取与本次合并操作的所述当前待处理节点相邻的下一量子逻辑门节点作为下次合并操作的当前待处理节点，并删除本次合并操作的所述前待处理节点。通过第一方式，确定了当前合并操作顺利进行的情况下下一次合并操作的当前指定节点和当前待处理节点，确保了量子程序上的具有前后执行时序的量子逻辑门的合并，推进了合并的进行。
[0029] 此外，对于上述步骤S106，在本实施例的可选实施方式中还可以包括：
[0030] 步骤S106-a4，在判断所述当前待处理节点的操作门为单量子逻辑门，且所述当前待处理节点的操作比特与所述当前指定节点的操作比特两者不一致的情况下，不执行所述待处理节点的操作门与所述当前指定节点的操作门的合并，并通过第二方式重新确定下次合并操作用的当前指定节点和当前待处理节点。
[0031] 其中：第二方式具体描述为：将用于本次合并操作的当前指定节点作为下次合并操作的当前指定节点，获取与本次合并操作的所述当前待处理节点相邻的下一量子逻辑门节点作为下次合并操作的当前待处理节点，并保留用于本次合并操作的所述前待处理节点。通过第一方式，确定了当前合并操作确定的待合并的两个单量子逻辑门的量子比特数不同导致的待合并操作不能顺利进行情况下下一次合并操作的当前指定节点和当前待处理节点，确保了量子程序上的具有前后执行时序的量子逻辑门的合并，推进了合并的进行，进而实现量子程序中的量子逻辑门的合并去冗余。
[0032] 需要说明的是，以上所述的所述待处理节点的操作门与所述当前指定节点的操作门两者的合并具体是指所述待处理节点的操作门对应的矩阵左乘所述当前指定节点的操作门对应的矩阵，得到合并结果。
[0033] 而在在判断所述当前待处理节点的操作门不为单量子逻辑门的情况下，本实施例的步骤S106还包括：
[0034] 步骤S106-b1，继续判断所述待处理节点的操作门是否为第一量子逻辑门，其中：所述第一量子逻辑门为两量子逻辑门或多量子逻辑门；
[0035] 步骤S106-b2，在判断所述待处理节点的操作门不是单量子逻辑门也不是第一量子逻辑门的情况下，则流程结束。
[0036] 当所述待处理节点的操作门既不是单量子逻辑门也不是第一量子逻辑门的情况下，即所述待处理节点的操作门既不是单量子逻辑门也不是双量子逻辑门、也不是多量子逻辑门，说明量子程序出错，则直接结束量子逻辑门合并实现量子程序去冗余的工作。
[0037] 此外，对于上述步骤S106，在本实施例的可选实施方式中还可以包括：
[0038] 步骤S106-b3，在判断所述待处理节点的操作门不是单量子逻辑门但是第一量子逻辑门的情况下，则继续判断所述待处理节点的操作比特是否与所述当前指定节点的操作比特是否具有相同的部分；
[0039] 步骤S106-b4，在判断所述待处理节点的操作门不是单量子逻辑门但是第一量子逻辑门的情况下，且所述待处理节点的操作比特具有与所述当前指定节点的操作比特相同的部分，则流程结束。
[0040] 通过步骤S106-b3至步骤S106-b4，说明与当前指定节点相邻的所述待处理节点为两量子逻辑门节点或者多量子逻辑门节点，不能进行合并运算，且量子程序上执行时序相近的两第一量子逻辑门之间也没有其它可以合并的单量子逻辑门，则直接结束即可。
[0041] 此外，对于上述步骤S106，在本实施例的可选实施方式中还可以包括：
[0042] 步骤S106-b5，在判断所述待处理节点的操作门不是单量子逻辑门但是第一量子逻辑门的情况下，且所述待处理节点的操作比特不具有与所述当前指定节点的操作比特相同的部分，则通过第三方式重新确定下次合并操作用的当前指定节点和当前待处理节点。
[0043] 其中：第三方式具体描述为：获取与用于本次合并操作的当前指定节点相邻的下一量子逻辑门节点作为下次合并操作用的当前指定节点；其中，每次合并操作的所述当前指定节点的量子逻辑门均为单量子逻辑门；获取与所述当前指定节点相邻的下一量子逻辑门节点作为当前待处理节点。
[0044] 通过步骤S106-b5，判断所述待处理节点的操作门不是单量子逻辑门但是第一量子逻辑门的情况下，且所述待处理节点的操作比特不具有与所述当前指定节点的操作比特相同的部分，说明量子程序中的当前指定节点和两量子逻辑门(或多量子逻辑门)之间还具有其他单量子比特逻辑门，则按照第三方式重新确定当前指定节点和当前待处理节点。通过以上过程，可以实现量子程序中执行时序
位置前后相邻的两第一量子逻辑门之间的每一种量子比特所对应的所有量子逻辑门的合并，以实现去冗余。
[0045] 需要说明的是，以上描述的全部工作是基于在量子程序中，两执行时序距离最近的第一量子逻辑门(包括双量子逻辑门和多量子逻辑门)之间的单量子逻辑门可以在其对应的量子比特相同时进行合并，而第一量子逻辑门(包括双量子逻辑门和多量子逻辑门)是不能被合并，且第一量子逻辑门的执行时序不能和单量子逻辑门的执行时序进行交换这一前提的。因为具有相同量子比特的单量子逻辑门的存在会造成量子程序的冗余。
[0046] 另外，需要说明的是，以上描述的任何当前指定节点及任何当前待处理节点均指量子线路上作用有量子逻辑门的量子逻辑门节点，对量子线路上的空节点，不计入本实施例考虑的节点范围。其中：空节点对应的矩阵为单位矩阵，。
[0047] 作为本实施例的优选技术方案，本实施例的方法还包括步骤SA：在确定每次合并操作的当前指定节点之后，对应所述当前指定节点创建临时节点；在确定该次合并操作的当前待处理节点之后，将该前待处理节点的操作门覆盖所述临时节点。
[0048] 通过步骤SA，每次确定当前指定节点时，都对应该当前指定节点创建临时节点，然后在获得当前待处理节点之后，将当前待处理节点的操作门赋值给临时节点，然后判断临时节点的操作门的属性，如果可以与当前指定节点进行合并，则将临时节点操作门对应的矩阵左乘当前指定节点的操作门对应的矩阵得到合并矩阵，即合并结果，然后将该合并矩阵赋值给当前指定节点的操作门。该过程，通过临时节点，实现了临时存放或交换数据的作用，避免了直接对量子程序进行合并操作造成的对量子程序的不必要破坏。
[0049] 下面结合本实施例的具体实施方式对本发明进行举例说明；
[0050] 本具体实施方式提供了一种量子程序的优化方法，在该方法在可选应用场景中的表现形式优选为一段计算机程序。该程序接收的输入为量子程序的一个表示，这种表示可以是一个链表，数组或JSON字符串等，(就是对量子程序的一种表征)，该程序的输出为同样形式的量子程序。图2是根据本发明实施例的量子程序的优化方法流程图，其中，子程序的输入是量子逻辑门节点node，该子程序不具有输出，如图2所示，该“合并
算法”的方法步骤包括：
[0051] 步骤S202，记录节点node的位置为temp。
[0052] 步骤S204，找到temp(节点node)的下一个量子逻辑门，覆盖temp。
[0053] 步骤S206，判断temp是否是单量子逻辑门；若是，进入步骤S208。若否，进入步骤S210。
[0054] 步骤S208，进一步判断temp和node的操作比特是否相同；若是，则将temp中的矩阵左乘node中的矩阵，将该结果覆盖node中的矩阵，删除temp逻辑门，返回步骤S202；若否，返回步骤S204。
[0055] 步骤S210，判断是否为第一量子逻辑门，其中第一量子逻辑门为双量子逻辑门或者多量子逻辑门；若是，进入步骤S212；若否，结束该子程序。
[0056] 步骤S212，判断temp中是否具有和node中相同的操作比特，若是，则结束该子程序；若否，返回步骤S202,子程序结束。
[0057] 通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到根据上述实施例的方法可借助
软件加必需的通用
硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对
现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，
服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例的方法。
[0058] 实施例2
[0059] 在本实施例中还提供了一种量子程序的处理装置，该装置用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
[0060] 图3是根据本发明实施例的量子程序的处理装置的结构框图，如图3所示，该装置包括第一获取模块32、第二获取模块34和第一处理模块36。
[0061] 第一获取模块32用于获取量子程序的一量子逻辑门节点作为当前指定节点，其中，所述当前指定节点的量子逻辑门为单量子逻辑门。
[0062] 第二获取模块34用于获取与所述当前指定节点相邻的下一量子逻辑门节点作为当前待处理节点。
[0063] 第一处理模块36，与第一获取模块32和第二获取模块34耦合连接，用于根据所述当前待处理节点的操作门的属性确定是否执行所述当前待处理节点的操作门与所述当前指定节点的操作门的合并操作，并确定用于下次合并操作的当前指定节点和当前待处理节点。
[0064] 作为本实施例的优选技术方案，该第一处理模块36包括第一判断单元、第二判断单元、第一合并处理单元和第一确定处理单元。
[0065] 第一判断单元用于判断所述当前待处理节点的操作门是否为单量子逻辑门。
[0066] 第二判断单元与第一判断单元耦合连接，用于在判断所述当前待处理节点的操作门为单量子逻辑门的情况下，继续判断所述当前待处理节点的操作比特与所述当前指定节点的操作比特是否一致。
[0067] 第一合并处理单元与第二判断单元耦合连接，用于在判断所述当前待处理节点的操作门为单量子逻辑门的情况下，且所述当前待处理节点的操作比特与所述当前指定节点的操作比特两者一致的情况下，执行所述待处理节点的操作门与所述当前指定节点的操作门的合并。
[0068] 第一确定处理单元与第一合并处理单元耦合连接，用于在合并后，将合并结果覆盖所述当前指定节点的操作门，且将更新过的当前指定节点作为下次合并操作的当前指定节点，获取与本次合并操作的所述当前待处理节点相邻的下一量子逻辑门节点作为下次合并操作的当前待处理节点，并删除本次合并操作的所述前待处理节点。
[0069] 作为本实施例的优选方案，该第一处理模块36还包括第二确定处理单元，第二确定处理单元用于在判断所述当前待处理节点的操作门为单量子逻辑门的情况下，且所述当前待处理节点的操作比特与所述当前指定节点的操作比特两者不一致的情况下，不执行所述待处理节点的操作门与所述当前指定节点的操作门的合并；并直接将用于本次合并操作的当前指定节点作为下次合并操作的当前指定节点，获取与本次合并操作的所述当前待处理节点相邻的下一量子逻辑门节点作为下次合并操作的当前待处理节点，并保留用于本次合并操作的所述前待处理节点。
[0070] 作为本实施例的优选方案，该第一处理模块36还包括第三判断单元，所述第三判断单元用于在判断所述当前待处理节点的操作门不为单量子逻辑门的情况下，继续判断所述待处理节点的操作门是否为第一量子逻辑门，其中：所述第一量子逻辑门为两量子逻辑门或多量子逻辑门，在判断所述待处理节点的操作门不是单量子逻辑门也不是量子逻辑门的情况下，则流程结束。
[0071] 作为本实施例的优选方案，该第一处理模块36还包括第四判断单元，第四判断单元用于在判断所述待处理节点的操作门不是单量子逻辑门但是第一量子逻辑门的情况下，则继续判断所述待处理节点的操作比特是否与所述当前指定节点的操作比特是否具有相同的部分；在判断所述待处理节点的操作门不是单量子逻辑门但是量子逻辑门的情况下，且所述待处理节点的操作比特具有与所述当前指定节点的操作比特相同的部分，则流程结束。
[0072] 作为本实施例的优选技术方案，该第一处理模块36还包括第二确定处理单元，用于在在判断所述待处理节点的操作门不是单量子逻辑门但是第一量子逻辑门，且所述待处理节点的操作比特不具有与所述当前指定节点的操作比特相同的部分，则获取与用于本次合并操作的当前指定节点相邻的下一量子逻辑门节点作为下次合并操作用的当前指定节点；其中，每次合并操作的所述当前指定节点的量子逻辑门均为单量子逻辑门；获取与所述当前指定节点相邻的下一量子逻辑门节点作为当前待处理节点。
[0073] 需要说明的是，上述各个模块是可以通过软件或硬件来实现的，对于后者，可以通过以下方式实现，但不限于此：上述模块均位于同一处理器中；或者，上述各个模块以任意组合的形式分别位于不同的处理器中。
[0074] 本发明的实施例还提供了一种存储介质，该存储介质中存储有计算机程序，其中，该计算机程序被设置为运行时执行上述任一项方法实施例中的步骤。
[0075] 可选地，在本实施例中，上述存储介质可以被设置为存储用于执行以下步骤的计算机程序：
[0076] S1，获取量子程序的一量子逻辑门节点作为当前指定节点；其中，所述当前指定节点的量子逻辑门为单量子逻辑门；
[0077] S2，获取与所述当前指定节点相邻的下一量子逻辑门节点作为当前待处理节点；
[0078] S3，根据所述当前待处理节点的操作门的属性确定是否执行所述当前待处理节点的操作门与所述当前指定节点的操作门的合并操作，并确定用于下次合并操作的当前指定节点和当前待处理节点。
[0079] 可选地，存储介质还被设置为存储用于执行以下步骤的计算机程序：
[0080] S1，获取量子程序的一量子逻辑门节点作为当前指定节点；其中，所述当前指定节点的量子逻辑门为单量子逻辑门；
[0081] S2，获取与所述当前指定节点相邻的下一量子逻辑门节点作为当前待处理节点；
[0082] S3，根据所述当前待处理节点的操作门的属性确定是否执行所述当前待处理节点的操作门与所述当前指定节点的操作门的合并操作，并确定用于下次合并操作的当前指定节点和当前待处理节点。
[0083] 可选地，在本实施例中，上述存储介质可以包括但不限于：U盘、
只读存储器(Read-Only Memory，简称为ROM)、
随机存取存储器(Random Access Memory，简称为RAM)、移动
硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储计算机程序的介质。
[0084] 本发明的实施例还提供了一种电子装置，包括存储器和处理器，该存储器中存储有计算机程序，该处理器被设置为运行计算机程序以执行上述任一项方法实施例中的步骤。
[0085] 可选地，上述电子装置还可以包括传输设备以及输入输出设备，其中，该传输设备和上述处理器连接，该输入输出设备和上述处理器连接。
[0086] 可选地，在本实施例中，上述处理器可以被设置为通过计算机程序执行以下步骤：
[0087] S1，获取量子程序的一量子逻辑门节点作为当前指定节点；其中，所述当前指定节点的量子逻辑门为单量子逻辑门；
[0088] S2，获取与所述当前指定节点相邻的下一量子逻辑门节点作为当前待处理节点；
[0089] S3，根据所述当前待处理节点的操作门的属性确定是否执行所述当前待处理节点的操作门与所述当前指定节点的操作门的合并操作，并确定用于下次合并操作的当前指定节点和当前待处理节点。
[0090] 可选地，本实施例中的具体示例可以参考上述实施例及可选实施方式中所描述的示例，本实施例在此不再赘述。
[0091] 显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成
电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
[0092] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的原则之内，所作的任何
修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
