本发明涉及量子计算机，尤其涉及一种量子比特映射方法、控制系统、存储介质及电子设备。
背景技术：
1、为了使用nisq硬件设备，必须将量子线路程序编译到目标设备，其中包括将逻辑量子位映射到设备的物理量子位。事实上，对于nisq设备上的物理量子位，一个量子位只能与其相邻的量子位直接耦合。因此，对于特定的映射，双量子位门只能应用于有限的逻辑量子比特对，即它们对应的物理量子位对是直接耦合的，这使得量子线路不能直接在nisq器件上执行。通过采用启发式搜索来寻找合适swap操作，并插入一系列swap操作来交换逻辑量子位，实现量子程序在nisq器件上执行，但现行方案在量子线路执行效率、适用范围以及时间和空间成本方面存在不足，主要原因是初始映射策略的选择会影响生成量子线路的质量，现行方案采用随机的映射策略导致整体线路执行效率低下；其次，现行方案采用穷举映射搜索，需要更大的搜索空间和更长的运行时间。
技术实现思路
1、本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种量子比特映射方法、控制系统、存储介质及电子设备。
2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种量子比特映射方法，包括：
3、遍历逻辑量子比特的第一量子线路中的双量子门来构建一个有向无环图，生成第一映射策略；
4、通过搜索算法根据所述第一映射策略对第一量子线路进行遍历，筛选待插入的swap门，选出最低的swap操作，将其加入到第一量子线路中交换，得到第二映射策略；
5、生成与第一量子线路对称的第二量子线路，将第二量子线路根据第二映射策略进行遍历，并根据得到的映射结果更新所述第一映射策略，控制所述第一量子线路对物理量子比特进行映射。
6、作为上述技术方案的进一步描述：双量子门前导边中的所有前序门都已执行时，将双量子门放置在有向无环图的前序层中，对前序层进行初始化。
7、作为上述技术方案的进一步描述：从所述前序层扫描所述有向无环图，生成一个执行门列表，根据所述第一映射策略，寻找能够执行双量子门的量子比特对，添加到执行门列表中。
8、作为上述技术方案的进一步描述：判断所述执行门列表是否为空，若为否，则遍历执行门列表，从前序层中删除执行门列表中的门，并从所述有向无环图中获得后继门，将所述后继门添加到所述前序层中，对执行门列表进行再次判断；
9、若为是，获取swap候选列表，遍历swap候选列表中的swap门，通过计算成本函数，选出成本函数值最小的swap操作。
10、作为上述技术方案的进一步描述：所述第一量子线路进行反向遍历，生成所述第二量子线路，所述第一量子线路根据swap操作，通过启发式搜索进行一次正向遍历，得到所述第二映射策略，将第二量子线路根据第二映射策略进行遍历。
11、作为上述技术方案的进一步描述：将前序层中所有量子比特对之间的距离总和作为成本函数，通过累加求和得到成本函数值，筛选成本函数值最小的swap操作。
12、作为上述技术方案的进一步描述：将所述前序层中的后继门作为扩展集，对扩展集和前序层中的量子门进行求和，并加入衰减参数，通过成本函数进行计算，选择并行执行的swap操作。
13、还包括一种量子比特映射控制系统，所述控制系统适用于上述技术方案中任一项所述的映射方法，包括：
14、映射模块，遍历第一量子线路构建有向无环图，同时生成与第一量子线路对称的第二量子线路，控制所述第一量子线路或第二量子线路进行映射，生成第一映射策略；
15、搜索模块，通过搜索算法对第一量子线路的swap门进行筛选，根据第一映射策略寻找执行双量子门的量子比特对；
16、计算模块，通过计算成本函数值最小的swap操作，并加入到第一量子线路中，得到量子比特交换后的第二映射策略；
17、更新模块，控制第二量子线路根据第二映射策略进行遍历，并根据得到的映射结果更新所述第一映射策略。
18、还包括一种计算机可读存储介质，其存储用于运行映射方法的计算机程序，其中，所述计算机程序使得计算机执行如上述技术方案中任一项所述的映射方法。
19、还包括一种电子设备，包括：
20、一个或多个处理器；存储器；以及
21、一个或多个程序，其中所述一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被配置成由所述一个或多个处理器执行，所述程序包括用于执行如上述技术方案中任一项所述的映射方法。
22、上述技术方案具有如下优点或有益效果：
23、1、通过有向无环图确定对第一量子线路遍历的第一映射策略，通过搜索算法对swap门进行筛选交换得到第二映射策略，第二量子线路根据第二映射策略进行遍历，得到的映射结果更新第一映射策略，控制第一量子线路进行映射，提高了初始映射对整个量子线路映射的质量影响。
24、2、根据启发式搜索来遍历量子线路，相比穷举搜索方式，大幅度缩减了搜索空间，通过构造成本函数来有效评估swap候选队列，被选的swap操作基于全局考虑，选择全局最优解，实现量子比特映射过程，使得搜索每个双量子门的复杂度降低。
1.一种量子比特映射方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的映射方法，其特征在于：双量子门前导边中的所有前序门都已执行时，将双量子门放置在有向无环图的前序层中，对前序层进行初始化。
3.根据权利要求2所述的映射方法，其特征在于：从所述前序层扫描所述有向无环图，生成一个执行门列表，根据所述第一映射策略，寻找能够执行双量子门的量子比特对，添加到执行门列表中。
4.根据权利要求3所述的映射方法，其特征在于：判断所述执行门列表是否为空，若为否，则遍历执行门列表，从前序层中删除执行门列表中的门，并从所述有向无环图中获得后继门，将所述后继门添加到所述前序层中，对执行门列表进行再次判断；
5.根据权利要求1所述的映射方法，其特征在于：所述第一量子线路进行反向遍历，生成所述第二量子线路，所述第一量子线路根据swap操作，通过启发式搜索进行一次正向遍历，得到所述第二映射策略，将第二量子线路根据第二映射策略进行遍历。
6.根据权利要求1所述的映射方法，其特征在于：将前序层中所有量子比特对之间的距离总和作为成本函数，通过累加求和得到成本函数值，筛选成本函数值最小的swap操作。
7.根据权利要求2所述的映射方法，其特征在于：将所述前序层中的后继门作为扩展集，对扩展集和前序层中的量子门进行求和，并加入衰减参数，通过成本函数进行计算，选择并行执行的swap操作。
8.一种量子比特映射控制系统，其特征在于，所述控制系统适用于上述权利要求1-7中任一项所述的映射方法，包括：
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其存储用于运行映射方法的计算机程序，其中，所述计算机程序使得计算机执行如权利要求1-7任一项所述的映射方法。
10.一种电子设备，其特征在于，包括：
