本文關(guān)鍵詞：兩種量子算法的改進與量子計算系統(tǒng)的設(shè)計

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【摘要】：因為量子狀態(tài)的相干性和量子糾纏,量子算法與經(jīng)典算法存在較大差異。量子并行性也體現(xiàn)出量子計算巨大的計算能力。首先,從量子Deutsch-Jozsa算法的計算流程出發(fā),提出了借助量子Fourier變換解決Deutsch-Jozsa問題的觀點。結(jié)合量子Fourier變換和Deutsch-Jozsa算法的量子電路,找到了一種利用量子Fourier變換解決Deutsch-Jozsa問題新的量子電路,并考察了該量子電路中各個線路的量子狀態(tài),結(jié)合算法對該量子線路的狀態(tài)進行研究,驗證了所提觀點的正確性。因此,在經(jīng)典的Deutsch-Jozsa算法基礎(chǔ)之上,研究了基于量子Fourier變換的Deutsch-Jozsa算法,給出了該算法的量子電路,并通過量子電路和公式推導(dǎo),結(jié)合量子模擬算法,對數(shù)據(jù)進行分析,并證明了算法的可行性。其次,為了進一步提高量子處理器的量子退火算法在優(yōu)化難題上的運算速率,將粒子透射系數(shù)引入到量子退火算法中,并通過透射系數(shù)來確定是否移動到新解,對量子退火算法如何移動到新解這個問題的方法進行了改進。通過絕熱演化驗證表明,通過透射系數(shù)確定新解的方法可以在較短的計算時間內(nèi)得到最優(yōu)解。因此,對量子退火算法進行了研究,著重分析了路徑積分蒙地卡洛中的路徑積分蒙地卡洛量子退火和路徑積分蒙地卡洛量子熱退火的優(yōu)缺點,針對量子退火計算給出了一種新的修改方案,并通過演化論證了算法。最后,針對以上算法,給出了完成迭代絕熱量子計算算法方法的流程圖,這種方法聚焦于發(fā)現(xiàn)對應(yīng)問題的一個精確解,然后逐步改善解的準(zhǔn)確性,直到滿足預(yù)先決定的標(biāo)準(zhǔn)。在以往對量子處理器的探究基礎(chǔ)之上,提出一種以量子絕熱計算為基礎(chǔ)的量子計算架構(gòu):一個量子計算系統(tǒng)包括一個量子處理器,一套量子比特,輸入系統(tǒng),輸出系統(tǒng),一個反饋系統(tǒng)。因此,在分析了量子計算實現(xiàn)的方法后,給出了完成迭代量子絕熱計算的流程圖,量子計算系統(tǒng)的功能框圖并對功能框圖進行了說明。
【學(xué)位授予單位】：湖北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：O413;TP38

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 陳立冰;路洪;;確定性地實現(xiàn)非局域高維量子Toffoli門的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計與優(yōu)化[J];中國科學(xué):物理學(xué) 力學(xué) 天文學(xué);2016年11期

2 吳楠;宋方敏;LIXiang-Dong;;通用量子計算機:理論、組成與實現(xiàn)[J];計算機學(xué)報;2016年12期

3 張建奮;;量子計算機的概念 原理與展望[J];物理通報;2015年04期

4 付向群;鮑皖蘇;王帥;;Z_N上離散對數(shù)量子計算算法[J];計算機學(xué)報;2014年05期

5 張毅;盧凱;高穎慧;;量子算法與量子衍生算法[J];計算機學(xué)報;2013年09期

6 聞騰;吳國盛;賴云忠;;量子線路的級聯(lián)運算[J];太原科技大學(xué)學(xué)報;2013年02期

7 林雄;林帥;;量子計算與量子計算機展望[J];微型機與應(yīng)用;2012年22期

8 萬敏;王秋雨;;量子計算機研究的最新進展[J];福建電腦;2012年10期

9 方糧;劉汝霖;湯振森;隋兵才;池雅慶;;量子計算機:量子算法與物理實現(xiàn)[J];計算機工程與科學(xué);2012年08期

10 王蘊;黃德才;俞攸紅;;量子計算及量子算法研究進展[J];計算機系統(tǒng)應(yīng)用;2011年06期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 吳斌;量子算法仿真及其函數(shù)庫研究[D];浙江工商大學(xué);2010年

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本文編號：1299203