發(fā)布時(shí)間：2019-11-04 04:36

【摘要】：結(jié)合量子糾纏理論,提出了量子糾纏遺傳算法。利用多粒子的量子糾纏W態(tài),探討了量子染色體的糾纏編碼方式;給出了量子更新算符、量子變異算符和量子交叉算符的具體形式;給出了量子糾纏遺傳算法的具體步驟。最后,將量子糾纏遺傳算法應(yīng)用到微帶耦合器設(shè)計(jì)中,其結(jié)果表明量子糾纏遺傳算法優(yōu)化速度很快,能夠得到很好的優(yōu)化結(jié)果。
【圖文】：

2017，53（7）將從測(cè)試數(shù)據(jù)中得到了適應(yīng)度與平均迭代代數(shù)的關(guān)系曲線如圖2所示，平均迭代代數(shù)是指在10次測(cè)試中，能達(dá)到某些適應(yīng)度所需要的迭代代數(shù)的平均代數(shù)。這里選擇的適應(yīng)度函數(shù)越接近于0，其適應(yīng)性越大。圖2表明，當(dāng)?shù)骄螖?shù)較少時(shí)，適應(yīng)性隨平均次數(shù)的增長(zhǎng)很快；隨著當(dāng)?shù)骄螖?shù)的增加，適應(yīng)性增長(zhǎng)速度變緩。在迭代平均次數(shù)在30次，適應(yīng)度達(dá)到2×10-4，表明其適應(yīng)性已經(jīng)很高了。5結(jié)論首先介紹了量子力學(xué)和量子計(jì)算中的量子糾纏概念，并在此基礎(chǔ)上將多粒子的量子糾纏W態(tài)引入到量子遺傳算法中，提出了量子糾纏遺傳算法。針對(duì)所提出的量子糾纏遺傳算法中的量子染色體糾纏編碼方式，對(duì)量子更新算符、量子變異與交叉算符的具體形式及其對(duì)量子糾纏基因的操作方式做了詳細(xì)的闡述，給出了量子糾纏遺傳算法具體步驟。最后，將量子糾纏遺傳算法按照我們給出的具體步驟應(yīng)用到微帶耦合器優(yōu)化設(shè)計(jì)中來檢驗(yàn)其有效性。在微帶耦合器優(yōu)化設(shè)計(jì)驗(yàn)證方案中，總共進(jìn)行了10次測(cè)試，平均迭代代數(shù)24.8次就可以得到一個(gè)誤差少于0.001的解；同時(shí)，在10次測(cè)試中平均迭代代數(shù)達(dá)到30次時(shí)，適應(yīng)度已經(jīng)達(dá)到2×10-4。這樣的結(jié)果對(duì)于一個(gè)三維的尋優(yōu)方案來說是一個(gè)很快的方案，充分表明量子糾纏遺傳算法優(yōu)化速度很快，能夠得到很好的優(yōu)化結(jié)果。量子糾纏遺傳算法能夠很快得到滿足要求的解，其原因是引入量子糾纏，從而確保了優(yōu)化算法是全局性的。參考文獻(xiàn)：[1]GroverLK.Afastquantummechanicalalgorithmfordatabasesearch[C]//Proceedingsofthe28thAnnualACMSymposiumontheTheoryofComputing，Pennsylvania，1996：212-221.[2]YangJA，LiB，ZhuangZQ，etal.Quantungeneticalgo-rithmanditsapplicationresearchinblindsourcesepera-tion

2017，53（7）將從測(cè)試數(shù)據(jù)中得到了適應(yīng)度與平均迭代代數(shù)的關(guān)系曲線如圖2所示，平均迭代代數(shù)是指在10次測(cè)試中，能達(dá)到某些適應(yīng)度所需要的迭代代數(shù)的平均代數(shù)。這里選擇的適應(yīng)度函數(shù)越接近于0，其適應(yīng)性越大。圖2表明，，當(dāng)?shù)骄螖?shù)較少時(shí)，適應(yīng)性隨平均次數(shù)的增長(zhǎng)很快；隨著當(dāng)?shù)骄螖?shù)的增加，適應(yīng)性增長(zhǎng)速度變緩。在迭代平均次數(shù)在30次，適應(yīng)度達(dá)到2×10-4，表明其適應(yīng)性已經(jīng)很高了。5結(jié)論首先介紹了量子力學(xué)和量子計(jì)算中的量子糾纏概念，并在此基礎(chǔ)上將多粒子的量子糾纏W態(tài)引入到量子遺傳算法中，提出了量子糾纏遺傳算法。針對(duì)所提出的量子糾纏遺傳算法中的量子染色體糾纏編碼方式，對(duì)量子更新算符、量子變異與交叉算符的具體形式及其對(duì)量子糾纏基因的操作方式做了詳細(xì)的闡述，給出了量子糾纏遺傳算法具體步驟。最后，將量子糾纏遺傳算法按照我們給出的具體步驟應(yīng)用到微帶耦合器優(yōu)化設(shè)計(jì)中來檢驗(yàn)其有效性。在微帶耦合器優(yōu)化設(shè)計(jì)驗(yàn)證方案中，總共進(jìn)行了10次測(cè)試，平均迭代代數(shù)24.8次就可以得到一個(gè)誤差少于0.001的解；同時(shí)，在10次測(cè)試中平均迭代代數(shù)達(dá)到30次時(shí)，適應(yīng)度已經(jīng)達(dá)到2×10-4。這樣的結(jié)果對(duì)于一個(gè)三維的尋優(yōu)方案來說是一個(gè)很快的方案，充分表明量子糾纏遺傳算法優(yōu)化速度很快，能夠得到很好的優(yōu)化結(jié)果。量子糾纏遺傳算法能夠很快得到滿足要求的解，其原因是引入量子糾纏，從而確保了優(yōu)化算法是全局性的。參考文獻(xiàn)：[1]GroverLK.Afastquantummechanicalalgorithmfordatabasesearch[C]//Proceedingsofthe28thAnnualACMSymposiumontheTheoryofComputing，Pennsylvania，1996：212-221.[2]YangJA，LiB，ZhuangZQ，etal.Quantungeneticalgo-rithmanditsapplicationresearchinblindsourcesepera-tion

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本文編號(hào)：2555474