(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111683374.4 (22)申请日 2021.12.31 (71)申请人 合肥本源量子 计算科技有限责任公 司 地址 230088 安徽省合肥市高新区创新大 道2800号创新产业园二期E2 楼六层 (72)发明人 窦猛汉　方圆　周照辉　王汉超　 李蕾　 (51)Int.Cl. G06N 10/40(2022.01) G06N 10/60(2022.01) G06N 3/04(2006.01) G06N 3/08(2006.01) (54)发明名称 一种量子卷积 操作器 (57)摘要 本发明公开了量子卷积操作器， 所述量子卷 积操作器包括： 量子态编码模块、 量子纠缠模块、 量子卷积核模块、 测量模块和计算模块； 所述量 子态编码模块， 用于将当前 组输入数据编码到量 子比特上； 所述量子纠缠模块， 用于关联所述量 子比特的量子态信息； 所述量子卷积核模块， 用 于提取所述量子态信息对应的特征信息； 所述测 量模块， 用于测量预设量子比特的量子态并获得 对应的振幅； 所述计算模块， 用于根据测量的量 子态及其振幅， 计算所述当前 组输入数据对应的 卷积结果。 利用本发明实施例， 能够实现量子计 算在卷积神经网络模型领域的应用， 以发挥量子 计算的并行优势， 并补充相关技 术的空白。 权利要求书2页 说明书5页 附图3页 CN 114764620 A 2022.07.19 CN 114764620 A 1.一种量子卷积操作器， 其特征在于， 所述量子卷积操作器包括： 量子态编码模块、 量 子纠缠模块、 量子卷积核模块、 测量模块和计算模块； 所述量子态编码模块， 用于将当前组输入数据编码到量子比特 上； 所述量子纠缠模块， 用于关联 所述量子比特的量子态信息； 所述量子卷积核模块， 用于提取 所述量子态信息对应的特 征信息； 所述测量模块， 用于测量预设量子比特的量子态并获得对应的振幅； 所述计算模块， 用于根据测量的量子态及其振幅， 计算所述当前组输入数据对应的卷 积结果。 2.根据权利要求1所述的量子卷积操作器， 其特征在于， 所述量子态编码模块包括： 量 子逻辑门； 所述将当前组输入数据编码到量子比特 上， 包括： 确定当前组输入数据对应的量子逻辑门中的可变参数值， 其中， 所述量子逻辑门支持 动态修改所述可变参数值。 3.根据权利要求1所述的量子卷积操作器， 其特征在于， 所述量子卷积操作器还包括： 更新模块， 所述更新模块用于根据预设 映射关系， 更新下一组输入数据对应的量子态编码 模块。 4.根据权利要求3所述的量子卷积操作器， 其特征在于， 所述根据预设映射关系， 更新 下一组输入数据对应的量子态编码模块， 包括： 根据输入数据与量子态编码线路的预设映射关系， 更新下一组输入数据对应的量子态 编码线路， 得到新的量子态编码线路作为更新后的量子态编码模块。 5.根据权利要求1所述的量子卷积操作器， 其特征在于， 所述根据测量的量子态及其振 幅， 计算所述输入数据对应的卷积结果， 包括： 根据测量的量子态及其振幅， 计算所述预设量子比特为预设量子态时对应的概率， 作 为所述当前组输入数据对应的卷积结果。 6.根据权利要求1所述的量子卷积操作器， 其特征在于， 在所述量子纠缠模块和/或所 述量子卷积核模块包括量子逻辑门的情况下， 该量子逻辑门中的可变参数值由预先训练确 定。 7.根据权利要求1所述的量子卷积操作器， 其特征在于， 所述输入数据包括： 图像、 自然 语言或音频 数据。 8.根据权利要求1所述的量子卷积操作器， 其特征在于， 所述量子态编码模块包括： 量 子逻辑门RX门、 RY门、 RZ门或X门。 9.根据权利要求1所述的量子卷积操作器， 其特征在于， 所述量子纠缠模块包括： 作用 于相邻两个量子比特的CNOT门， 其中， 最后一个CNOT门作用于最后一位量子比特和第一位 量子比特。 10.根据权利要求1所述的量子卷积操作器， 其特征在于， 所述量子卷积核模块包括量 子逻辑门U3门， 其中， 所述U3门的酉矩阵为： 权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114764620 A 2其中， 所述α, β,γ为角度变量。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114764620 A 3