本申請屬于量子計算，特別是一種量子經(jīng)典混合模型訓(xùn)練方法、裝置、介質(zhì)及電子裝置。

背景技術(shù)：

1、量子經(jīng)典混合模型(quantum－classical?hybrid?model)是一種將經(jīng)典算法與量子算法結(jié)合的復(fù)合模型，量子經(jīng)典混合模型通常由兩部分組成：經(jīng)典計算節(jié)點和量子計算節(jié)點，可以利用參數(shù)優(yōu)化算法迭代更新經(jīng)典計算節(jié)點上經(jīng)典程序的參數(shù)和量子計算節(jié)點上量子程序的參數(shù)，從而使模型逐漸收斂到最佳的狀態(tài)。

2、然而，現(xiàn)有的量子經(jīng)典混合模型訓(xùn)練方法中，對于一組訓(xùn)練數(shù)據(jù)拆分得到的同一數(shù)據(jù)子集，經(jīng)典計算節(jié)點和量子計算節(jié)點之間、經(jīng)典計算節(jié)點和經(jīng)典計算節(jié)點之間必須交替進(jìn)行計算，造成訓(xùn)練速度較慢。

3、申請內(nèi)容

4、本申請的目的是提供一種量子經(jīng)典混合模型訓(xùn)練方法、裝置、介質(zhì)及電子裝置，旨在提高量子經(jīng)典混合模型訓(xùn)練的速度。

5、本申請的一個實施例提供了一種量子經(jīng)典混合模型訓(xùn)練方法，所述方法包括：

6、當(dāng)獲得一個第一計算結(jié)果時，將所述第一計算結(jié)果分配給一個空閑的經(jīng)典計算節(jié)點，獲得第三計算結(jié)果和第四計算結(jié)果，其中，所述第一計算結(jié)果是所述量子計算節(jié)點利用第二計算結(jié)果得到的，所述第二計算結(jié)果是一個經(jīng)典計算節(jié)點計算一個由一組訓(xùn)練數(shù)據(jù)拆分得到的數(shù)據(jù)子集得到的；

7、當(dāng)獲得一個第四計算結(jié)果時，將所述第四計算結(jié)果分配至所述量子計算節(jié)點，獲得第五計算結(jié)果；

8、當(dāng)獲得一個第五計算結(jié)果時，將所述第五計算結(jié)果分配給一個空閑的經(jīng)典計算節(jié)點，獲得第六計算結(jié)果；

9、利用一組訓(xùn)練數(shù)據(jù)對應(yīng)的計算結(jié)果，更新經(jīng)典計算節(jié)點對應(yīng)的參數(shù)和/或量子計算節(jié)點對應(yīng)的參數(shù)。

10、可選的，所述將所述第一計算結(jié)果分配給一個空閑的經(jīng)典計算節(jié)點，獲得第三計算結(jié)果和第四計算結(jié)果，包括：

11、將所述第一計算結(jié)果分配給一個空閑的經(jīng)典計算節(jié)點，獲得所述第一計算結(jié)果對應(yīng)的第三計算結(jié)果；

12、當(dāng)獲得一個第三計算結(jié)果時，將所述第三計算結(jié)果分配給一個空閑的經(jīng)典計算節(jié)點，獲得所述第三計算結(jié)果對應(yīng)的第四計算結(jié)果。

13、可選的，所述方法還包括：

14、獲得一組訓(xùn)練數(shù)據(jù)對應(yīng)的第二計算結(jié)果；

15、依次將所獲得的第二計算結(jié)果分配至所述量子計算節(jié)點，獲得第一計算結(jié)果。

16、可選的，所述量子經(jīng)典混合模型為機(jī)器學(xué)習(xí)模型；

17、在所述更新經(jīng)典計算節(jié)點對應(yīng)的參數(shù)和/或量子計算節(jié)點對應(yīng)的參數(shù)后，所述方法還包括：

18、確定所述量子經(jīng)典混合模型的訓(xùn)練是否滿足預(yù)設(shè)的訓(xùn)練次數(shù)或預(yù)設(shè)計算精度；

19、如果不滿足，則獲得一組新的訓(xùn)練數(shù)據(jù)，并返回執(zhí)行獲得一組訓(xùn)練數(shù)量對應(yīng)的所有第二計算結(jié)果的步驟，直至得到訓(xùn)練好的量子經(jīng)典混合模型。

20、可選的，所述量子計算節(jié)點包括變分量子電路，所述量子計算節(jié)點對應(yīng)的參數(shù)包括所述變分量子電路中的參數(shù)；

21、每一經(jīng)典計算節(jié)點均包括第一經(jīng)典神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊和第二經(jīng)典神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊；

22、所述經(jīng)典計算節(jié)點對應(yīng)的參數(shù)包括所述第一經(jīng)典神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊中的參數(shù)和第二經(jīng)典神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊中的參數(shù)。

23、可選的，所述第一計算結(jié)果是所述量子計算節(jié)點利用所述變分量子電路對所述第二計算結(jié)果進(jìn)行前向計算得到的；

24、所述第二計算結(jié)果是一個經(jīng)典計算節(jié)點利用所述第一經(jīng)典神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊對一個由一組訓(xùn)練數(shù)據(jù)拆分得到的數(shù)據(jù)子集進(jìn)行前向計算得到的。

25、可選的，所述第三計算結(jié)果是一個經(jīng)典計算節(jié)點利用第二經(jīng)典神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊對所述第一計算結(jié)果進(jìn)行前向計算得到的；

26、所述第四計算結(jié)果是一個經(jīng)典計算節(jié)點利用第二經(jīng)典神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊對所述第三計算結(jié)果進(jìn)行反向計算得到的；

27、所述第五計算結(jié)果是所述量子計算節(jié)點利用所述變分量子電路對所述第四計算結(jié)果進(jìn)行反向計算得到的，

28、所述第六計算結(jié)果是一個經(jīng)典計算節(jié)點利用所述第一經(jīng)典神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊對所述第五計算結(jié)果進(jìn)行反向計算得到的。

29、本申請的又一實施例提供了一種量子經(jīng)典混合模型訓(xùn)練裝置，所述裝置包括：

30、第一獲得模塊，用于當(dāng)獲得一個第一計算結(jié)果時，將所述第一計算結(jié)果分配給一個空閑的經(jīng)典計算節(jié)點，獲得第三計算結(jié)果和第四計算結(jié)果，其中，所述第一計算結(jié)果是所述量子計算節(jié)點利用第二計算結(jié)果得到的，所述第二計算結(jié)果是一個經(jīng)典計算節(jié)點計算一個由一組訓(xùn)練數(shù)據(jù)拆分得到的數(shù)據(jù)子集得到的；

31、第二獲得模塊，用于當(dāng)獲得一個第四計算結(jié)果時，將所述第四計算結(jié)果分配至所述量子計算節(jié)點，獲得第五計算結(jié)果；

32、第三獲得模塊，用于當(dāng)獲得一個第五計算結(jié)果時，將所述第五計算結(jié)果分配給一個空閑的經(jīng)典計算節(jié)點，獲得第六計算結(jié)果；

33、更新模塊，用于利用一組訓(xùn)練數(shù)據(jù)對應(yīng)的計算結(jié)果，更新經(jīng)典計算節(jié)點和/或量子計算節(jié)點中對應(yīng)的參數(shù)。

34、本申請的又一實施例提供了一種存儲介質(zhì)，所述存儲介質(zhì)中存儲有計算機(jī)程序，其中，所述計算機(jī)程序被設(shè)置為運(yùn)行時執(zhí)行上述任一項中所述的方法。

35、本申請的又一實施例提供了一種電子裝置，包括存儲器和處理器，所述存儲器中存儲有計算機(jī)程序，所述處理器被設(shè)置為運(yùn)行所述計算機(jī)程序以執(zhí)行上述任一項中所述的方法。

36、本申請?zhí)峁┝艘环N量子經(jīng)典混合模型訓(xùn)練方法，經(jīng)典計算節(jié)點、量子計算節(jié)點采用異步并行的方式對同一組訓(xùn)練數(shù)據(jù)拆分得到的多個數(shù)據(jù)子集進(jìn)行計算，對于任一數(shù)據(jù)子集，當(dāng)獲得前一計算節(jié)點對應(yīng)的計算結(jié)果時，不必等待前一計算節(jié)點對其余數(shù)據(jù)子集的計算完成，即可分配至后一計算節(jié)點，避免了混合模型中不同節(jié)點的計算對整體模型的阻塞，提高了量子與經(jīng)典設(shè)備的計算資源利用水平；與現(xiàn)有的量子經(jīng)典混合模型訓(xùn)練方法相比，本申請實施例提供的一種量子經(jīng)典混合模型訓(xùn)練方法極大地提高了量子經(jīng)典混合模型的訓(xùn)練速度。

技術(shù)實現(xiàn)思路

技術(shù)特征：

1.一種量子經(jīng)典混合模型訓(xùn)練方法，其特征在于，所述量子經(jīng)典混合模型包括量子計算節(jié)點和多個經(jīng)典計算節(jié)點，所述方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述將所述第一計算結(jié)果分配給一個空閑的經(jīng)典計算節(jié)點，獲得第三計算結(jié)果和第四計算結(jié)果，包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述量子經(jīng)典混合模型為機(jī)器學(xué)習(xí)模型；

5.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述量子計算節(jié)點包括變分量子電路，所述量子計算節(jié)點對應(yīng)的參數(shù)包括所述變分量子電路中的參數(shù)；

6.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一計算結(jié)果是所述量子計算節(jié)點利用所述變分量子電路對所述第二計算結(jié)果進(jìn)行前向計算得到的；

7.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述第三計算結(jié)果是一個經(jīng)典計算節(jié)點利用第二經(jīng)典神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊對所述第一計算結(jié)果進(jìn)行前向計算得到的；

8.一種量子經(jīng)典模型混合訓(xùn)練裝置，其特征在于，所述裝置包括

9.一種存儲介質(zhì)，其特征在于，所述存儲介質(zhì)中存儲有計算機(jī)程序，其中，所述計算機(jī)程序被設(shè)置為運(yùn)行時執(zhí)行所述權(quán)利要求1至7任一項中所述的方法。

10.一種電子裝置，包括存儲器和處理器，其特征在于，所述存儲器中存儲有計算機(jī)程序，所述處理器被設(shè)置為運(yùn)行所述計算機(jī)程序以執(zhí)行所述權(quán)利要求1至7任一項中所述的方法。

技術(shù)總結(jié)
本申請公開了一種量子經(jīng)典混合模型訓(xùn)練方法、裝置、介質(zhì)及電子裝置，方法包括：當(dāng)獲得一個第一計算結(jié)果時，將所述第一計算結(jié)果分配給一個空閑的經(jīng)典計算節(jié)點，獲得第三計算結(jié)果和第四計算結(jié)果，其中，所述第一計算結(jié)果是所述量子計算節(jié)點利用第二計算結(jié)果得到的，所述第二計算結(jié)果是一個經(jīng)典計算節(jié)點計算一個由一組訓(xùn)練數(shù)據(jù)拆分得到的數(shù)據(jù)子集得到的；當(dāng)獲得一個第四計算結(jié)果時，將所述第四計算結(jié)果分配至所述量子計算節(jié)點，獲得第五計算結(jié)果；當(dāng)獲得一個第五計算結(jié)果時，將所述第五計算結(jié)果分配給一個空閑的經(jīng)典計算節(jié)點，獲得第六計算結(jié)果；利用一組訓(xùn)練數(shù)據(jù)對應(yīng)的計算結(jié)果，更新經(jīng)典計算節(jié)點對應(yīng)的參數(shù)和/或量子計算節(jié)點對應(yīng)的參數(shù)?？商岣吡孔咏?jīng)典混合模型的訓(xùn)練速度。

技術(shù)研發(fā)人員：竇猛漢,請求不公布姓名,請求不公布姓名,請求不公布姓名
受保護(hù)的技術(shù)使用者：本源量子計算科技（合肥）股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/19