1. 研究目的与意义
(一)课题研究的现状及发展趋势
当量子电路映射到量子计算机上时,需要考虑其映射优化效果,即映射后的电路运行成功率,寻找更好的量子电路映射策略一直是量子计算研究的一个重要问题。由IBMQ官网提供的量子计算机信息显示,CNOT门运行错误率为10-2量级,是影响量子电路运行正确率的重要因素,然而现有研究中对于包含大量CNOT门的量子电路的映射策略几乎还是空白。量子计算的重要性日趋显著,学习和研究量子计算的人将会越来越多,而量子计算的相关平台作为人们接触和学习量子计算的重要途径之一,其在国内的发展情况并不令人满意,国内的量子计算相关平台数量较少,技术不成熟,而国外的领先的量子计算相关平台又限制国内使用,因此量子计算相关平台的开发是有必要的。
(二)本课题研究的意义和价值
2. 研究内容和问题
基于CNOT门的运行正确率提出一种更优的量子电路映射策略,难点在于如何寻找并确定更优的单个CNOT门的近邻策略,从而实现整个量子电路的映射。
借助量子计算软件开发框架Qiskit,实现量子计算仿真平台电路映射模块的功能,包括量子电路文件解析,量子门分解,量子电路映射,环境噪声模型添加,量子电路运行等。
3. 设计方案和技术路线
一)研究方法
1.查阅文献和阅读专业书籍:搜集查阅有关Pyside2前端、IBMQ实验平台有关库函数和量子门分解,量子电路映射的文献资料。对资料进行归纳、整理、分类、分析,得出相关的研究成果,为本论文的研究奠定理论基础。
2.对项目的研究内容和实现目标进行系统分析法。以保证对课题进行分析、设计和实现具有较好的逻辑性、科学性、可行性。
4. 研究的条件和基础
本课题的指导教师长期从事科学研究工作。对课题的相关研究内容有比较深刻的了解,对相关内容具备一定的指导经验。选择该设计课题的学生具备了相关研究的计算机基础,并具有一定计算机编程和计算能力、英文文献的阅读能力和文献检索能力;学校图书馆和校园网能够找到相关的图书文献资料。
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