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任意量子位Grover量子搜索算法的NMR脉冲序列的理论设计及NMR实验验证

中国科学（A辑） 2002年第10期32卷 912-920页

作者：杨晓冬缪希茄中国科学院武汉物理与数学研究所波谱与原子分子物理国家重点实验室武汉43007

Grover量子搜索算法是目前量子计算理论和实验中研究最广泛,而且已被核磁共振（NMR）实验所验证的一种量子算法.提出了多量子算符代数理论（Miao ***.2000,98:625）,设计了任意量子比特的 Grover算法的NMR实验脉冲序列,即NMR量子计算程... 详细信息

Grover量子搜索算法是目前量子计算理论和实验中研究最广泛,而且已被核磁共振（NMR）实验所验证的一种量子算法.提出了多量子算符代数理论（Miao ***.2000,98:625）,设计了任意量子比特的 Grover算法的NMR实验脉冲序列,即NMR量子计算程序,并用NMR实验验证了其中2个量子比特的Grover算法计算程序,初步表明了多量子算符代数理论的正确性.

关键词：量子位 NMR实验验证量子计算 Grover量子搜索算法多量子算符代数理论核磁共振量子力学脉冲序列

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多量子位量子小波变换逻辑线路及仿真实现

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计算机工程与应用 2008年第13期44卷 67-70页

作者：孙力朱轩溢江南大学网络教育学院江南大学信息工程学院江苏无锡214036江苏无锡214122

由于量子计算相比于经典计算的突出优越性,量子小波变换的实现对于小波变换的理论完善和实际应用具有重要的意义,而逻辑线路是该变换实现的基础。应用多量子算符代数理论设计了3量子位Haar和D(4)小波变换的逻辑线路,进而将逻辑线路转化... 详细信息

由于量子计算相比于经典计算的突出优越性,量子小波变换的实现对于小波变换的理论完善和实际应用具有重要的意义,而逻辑线路是该变换实现的基础。应用多量子算符代数理论设计了3量子位Haar和D(4)小波变换的逻辑线路,进而将逻辑线路转化成核磁共振系统可以实现的脉冲序列,并在量子计算仿真器(QCE)上进行了模拟实现,验证了逻辑线路的合理性。

关键词：量子小波变换逻辑线路多量子算符代数理论核磁共振量子计算仿真墓

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多量子位量子小波变换算法及其仿真实现

多量子位量子小波变换算法及其仿真实现

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作者：朱轩溢江南大学

学位级别：硕士

量子计算是新近发展起来的,利用量子力学原理进行信息处理的前沿学科。随着理论与技术的成熟及更多专家和学者加入该领域的研究,量子计算得到突飞猛进的发展,对计算机科学的发展和进步起到巨大的推动作用,将来人类社会会步入量子信息时... 详细信息

量子计算是新近发展起来的,利用量子力学原理进行信息处理的前沿学科。随着理论与技术的成熟及更多专家和学者加入该领域的研究,量子计算得到突飞猛进的发展,对计算机科学的发展和进步起到巨大的推动作用,将来人类社会会步入量子信息时代。近20年来的量子计算理论研究表明了量子计算在很多方面比经典计算优越得多,特别是在量子系统的模拟和大数因子分解等问题上尤为突出并且提出了诸多量子算法。同时,随着小波理论研究的深入,以及小波分析在信号分析和图象处理等领域的广泛应用,小波分析在量子计算领域中也越来越受到重视。本文是在量子傅立叶变换算法的基础上,给出量子Haar小波变换和Daubechies D小波变换的量子算法,然后通过对多量子算符代数理论和核磁共振(NMR)技术的理解和应用,来设计出完整的用NMR物理技术实现3量子位Haar小波和Daubechies D小波变换量子算法的脉冲序列,并利用量子计算仿真器进行模拟验证所设计的脉冲序列的正确性、合理性及可行性。在整个设计过程中,主要是运用多量子算符代数理论,将量子小波算法相应的么正变换矩阵转化为1位和2位量子逻辑门的组合序列,特别是将自旋核之间的耦合作用分解成一系列单量子逻辑门和双量子受控非门的有序乘积。第一章:介绍了量子计算的来源及现状,以及本文主要研究的方法、内容和意义。第二章:对量子计算进行整体概述,从量子位、量子逻辑门和并行计算等方面来介绍量子计算。第三章:详细介绍了量子小波算法,并且给出了三量子位Haar小波和DaubechiesD小波变换的量子线路图和算法复杂度。第四章:介绍了多量子算符代数理论,详细阐述了么正变换的分解,提出了基本量子线路的性质。第五章:介绍了NMR技术,提出了NMR进行量子计算的系统和基本理论方法。第六章:提出了1位量子逻辑门和2位CNOT门的NMR脉冲序列设计,在此基础上,提出了3量子位Haar小波和Daubechies D小波变换算法的NMR脉冲序列设计,并利用量子计算仿真器对其进行了仿真。第七章:对量子算法的总结以及展望。

关键词：量子计算量子小波算法量子逻辑门核磁共振多量子算符代数理论脉冲序列量子计算仿真器

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3量子位的Grover量子搜索算法的核磁共振的仿真实现

3量子位的Grover量子搜索算法的核磁共振的仿真实现

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作者：卢春红江南大学

学位级别：硕士

量子计算是新近发展起来的,利用量子力学原理进行信息处理的前沿学科。随着理论与技术的成熟及更多专家和学者加入该领域的研究,量子计算得到突飞猛进的发展,对计算机科学的发展和进步起到巨大的推动作用,将来人类社会会步入量子信息时代。近20年来的量子计算理论研究表明了量子计算在很多方面比经典计算优越得多,特别是在量子系统的模拟和大数因子分解等问题上尤为突出并且提出了诸多量子算法。我们研究的是Grover量子搜索算法,可以平方根级地加速经典算法的搜索速度。本文主要是通过对Grover量子算法的研究,以及对多量子算符代数理论和核磁共振(NMR)技术的理解和应用,来设计出完整的用NMR物理技术实现3量子位Grover量子搜索算法的脉冲序列,同时利用量子计算仿真器进行模拟验证所设计的脉冲序列的正确性、合理性和可行性。在整个设计核磁共振脉冲序列的过程中,关键在于:在多量子算符代数理论的基础上,将Grover量子搜索算法相应的么正变换矩阵转化为1位和2位量子门的组合序列,特别是将自旋核之间的耦合作用分解成一系列单量子逻辑门和双量子受控非门的有序乘积。这些对量子计算理论的研究及量子计算机的物理实现具有一定的参考价值。

关键词：量子计算 Grover量子搜索算法量子逻辑门核磁共振(NMR) 多量子算符代数理论脉冲序列量子仿真器

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