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公開番号2025085964
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-06
出願番号2023199692
出願日2023-11-27
発明の名称量子回路情報生成プログラム、量子回路情報生成方法、および情報処理装置
出願人富士通株式会社
代理人個人
主分類G06N 10/80 20220101AFI20250530BHJP(計算;計数)
要約【課題】量子回路情報を保存する際にかかるメモリ使用量の低減化を図ること。
【解決手段】情報処理装置100は、対象の量子回路110に2回以上出現する部分回路の種類を特定する。情報処理装置100は、第1回路情報111を、記憶部101に格納すると共に、第2回路情報112を、記憶部101に格納する。第1回路情報111は、特定した種類に属する1つの部分回路を生成可能にする。第2回路情報112は、特定した種類に属する少なくとも1つの部分回路を、記憶部101に格納した第1回路情報111を参照可能にする参照情報を利用して、特定した種類ごとに表すことにより対象の量子回路110を規定する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
複数の部分回路を有する対象の量子回路において、
前記対象の量子回路に出現する部分回路の種類を特定し、
特定した前記種類に属する１つの部分回路を生成可能にする第１回路情報を、特定した前記種類ごとに１つだけ記憶部に格納すると共に、特定した前記種類に属する少なくとも１つの部分回路を、前記記憶部に格納した前記第１回路情報を参照可能にする参照情報を利用して、特定した前記種類ごとに表すことにより前記対象の量子回路を規定する第２回路情報を、前記記憶部に格納する、
処理をコンピュータに実行させることを特徴とする量子回路情報生成プログラム。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記第２回路情報は、特定した前記種類に属するそれぞれの部分回路を、前記参照情報を利用して、特定した前記種類ごとに表すことにより前記対象の量子回路を規定する情報である、ことを特徴とする請求項１に記載の量子回路情報生成プログラム。
【請求項３】
前記参照情報は、前記記憶部に格納した前記第１回路情報の格納場所を表すアドレスである、ことを特徴とする請求項１または２に記載の量子回路情報生成プログラム。
【請求項４】
前記対象の量子回路は、対象の問題を解く量子回路である、ことを特徴とする請求項１または２に記載の量子回路情報生成プログラム。
【請求項５】
前記特定する処理は、
前記対象の問題を解く際に実施する複数の処理部分のうち、同一の処理内容を２回以上実施する処理部分を特定し、特定した前記処理部分における前記処理内容を実現する部分回路の種類を特定する、ことを特徴とする請求項４に記載の量子回路情報生成プログラム。
【請求項６】
前記対象の量子回路は、量子振幅推定を実現する量子回路であって、
前記種類は、乱数を生成する部分回路の種類と、グローバー演算を実施する部分回路の種類との少なくともいずれかである、ことを特徴とする請求項１または２に記載の量子回路情報生成プログラム。
【請求項７】
複数の部分回路を有する対象の量子回路において、
前記対象の量子回路に出現する部分回路の種類を特定し、
特定した前記種類に属する１つの部分回路を生成可能にする第１回路情報を、特定した前記種類ごとに１つだけ記憶部に格納すると共に、特定した前記種類に属する少なくとも１つの部分回路を、前記記憶部に格納した前記第１回路情報を参照可能にする参照情報を利用して、特定した前記種類ごとに表すことにより前記対象の量子回路を規定する第２回路情報を、前記記憶部に格納する、
処理をコンピュータが実行することを特徴とする量子回路情報生成方法。
【請求項８】
複数の部分回路を有する対象の量子回路において、
前記対象の量子回路に出現する部分回路の種類を特定し、
特定した前記種類に属する１つの部分回路を生成可能にする第１回路情報を、特定した前記種類ごとに１つだけ記憶部に格納すると共に、特定した前記種類に属する少なくとも１つの部分回路を、前記記憶部に格納した前記第１回路情報を参照可能にする参照情報を利用して、特定した前記種類ごとに表すことにより前記対象の量子回路を規定する第２回路情報を、前記記憶部に格納する、
制御部を有することを特徴とする情報処理装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、量子回路情報生成プログラム、量子回路情報生成方法、および情報処理装置に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、量子計算により、金融派生商品の価格決定などの問題を解くことが求められる。例えば、古典的コンピュータにより、対象の問題を解くための量子回路を規定する量子回路情報を生成し、量子コンピュータにより、生成した量子回路情報に基づいて、対象の問題を解くことがある。
【０００３】
先行技術としては、例えば、量子プログラムを表すゲート回路内の各ブロックをプリコンパイルし、スタティックとして利用して、量子プロセッサ上で量子プログラムを反復的に実行するものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特表２０２２－５４７９８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来技術では、問題の複雑さに応じて、量子回路を形成する量子ビットの数などが増大すると、古典的コンピュータが生成した量子回路情報を保存する際にかかるメモリ使用量などが、指数関数的に増大してしまう。
【０００６】
１つの側面では、本発明は、量子回路情報を保存する際にかかるメモリ使用量の低減化を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
１つの実施態様によれば、複数の部分回路を有する対象の量子回路において、前記対象の量子回路に出現する部分回路の種類を特定し、特定した前記種類に属する１つの部分回路を生成可能にする第１回路情報を、特定した前記種類ごとに１つだけ記憶部に格納すると共に、特定した前記種類に属する少なくとも１つの部分回路を、前記記憶部に格納した前記第１回路情報を参照可能にする参照情報を利用して、特定した前記種類ごとに表すことにより前記対象の量子回路を規定する第２回路情報を、前記記憶部に格納する量子回路情報生成プログラム、量子回路情報生成方法、および情報処理装置が提案される。
【発明の効果】
【０００８】
一態様によれば、量子回路情報を保存する際にかかるメモリ使用量の低減化を図ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１は、実施の形態にかかる情報処理方法の一実施例を示す説明図である。
図２は、情報処理システム２００の一例を示す説明図である。
図３は、情報処理装置１００のハードウェア構成例を示すブロック図である。
図４は、量子計算装置２０１のハードウェア構成例を示すブロック図である。
図５は、情報処理装置１００の機能的構成例を示すブロック図である。
図６は、情報処理システム２００の動作の流れを示す説明図である。
図７は、情報処理装置１００の動作の一例を示す説明図（その１）である。
図８は、情報処理装置１００の動作の一例を示す説明図（その２）である。
図９は、情報処理装置１００の動作の一例を示す説明図（その３）である。
図１０は、情報処理装置１００の動作の一例を示す説明図（その４）である。
図１１は、量子回路情報の一例を示す説明図（その１）である。
図１２は、量子回路情報の一例を示す説明図（その２）である。
図１３は、情報処理装置１００の効果の一例として考え得る結果を示す説明図（その１）である。
図１４は、情報処理装置１００の効果の一例として考え得る結果を示す説明図（その２）である。
図１５は、全体処理手順の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、図面を参照して、本発明にかかる量子回路情報生成プログラム、量子回路情報生成方法、および情報処理装置の実施の形態を詳細に説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

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