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利用连续参数的变分量子算法实现超导量子门
1
作者 张海涛 刘宇睿 +3 位作者 李逸文 林嘉懿 许鹏 吴盛俊 《南京大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期300-311,共12页
随着量子计算已步入中等噪声规模阶段,量子比特(Quantum Bits,qubits)的有效控制和量子操作的实现已成为重要的研究方向.目前,机器学习在许多领域都发挥着重要作用,因此,将机器学习与量子计算相结合,利用机器学习的方法解决量子计算的问... 随着量子计算已步入中等噪声规模阶段,量子比特(Quantum Bits,qubits)的有效控制和量子操作的实现已成为重要的研究方向.目前,机器学习在许多领域都发挥着重要作用,因此,将机器学习与量子计算相结合,利用机器学习的方法解决量子计算的问题,寻找可行的量子操控方案.基于超导量子电路,利用连续参数的变分量子算法(Continuous-Time Variational Quantum Algorithm,CTVQA)对两个二能级超导量子比特系统的参数进行变分优化,得到控制非(Controlled-NOT,CNOT)门、控制相位(Controlled-Phase,CZ)门和量子傅立叶变换(Quantum Fourier Transform,QFT)三种量子操作的参数调控方案.然后,通过引入噪声的方式对三个参数调控方案进行鲁棒性分析.结果表明,CTVQA在实现量子操控方面具有较好的通用性,能够为实验提供参数方案.同时,CTVQA得到的参数方案在保真度和鲁棒性方面表现较好. 展开更多
关键词 量子力学 量子计算 超导量子比特 连续参数的变分量子算法 量子门
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求图中点度数的量子算法
2
作者 郎健翔 李绿周 《中山大学学报（自然科学版）（中英文）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期1-9,共9页
本文探讨了图属性测试问题的量子加速:对于给定的图和整数k,图中是否存在一个度数为k的顶点?该问题的量子复杂度在邻接矩阵oracle模型下被证明为O(N√k),而其经典复杂度为Ω(N^(2)),其中N是图中顶点的数量.为了证明该结果,得出了一个技... 本文探讨了图属性测试问题的量子加速:对于给定的图和整数k,图中是否存在一个度数为k的顶点?该问题的量子复杂度在邻接矩阵oracle模型下被证明为O(N√k),而其经典复杂度为Ω(N^(2)),其中N是图中顶点的数量.为了证明该结果,得出了一个技术性结论,即对于给定的函数g:[N]→{0,1}和整数k,存在一个量子算法可以在O(√Nk)次查询内判定|{x:g(x)=1}|是否等于k.文中的结果基于量子奇异值变换(QSVT)和有误差输入的量子搜索技术. 展开更多
关键词 量子奇异值变换 量子算法 图属性测试
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量子算法与量子衍生算法 被引量：21
3
作者 张毅 卢凯 高颖慧 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第9期1835-1842,共8页
随着经典计算发展日趋缓慢,量子计算正逐渐成为研究领域的关注热点.该文简要介绍了量子计算的基本原理.接着,从当前量子计算领域中的两个活跃研究方向——量子算法和量子衍生技术研究出发对整个量子算法领域主要发展脉络进行梳理并总结... 随着经典计算发展日趋缓慢,量子计算正逐渐成为研究领域的关注热点.该文简要介绍了量子计算的基本原理.接着,从当前量子计算领域中的两个活跃研究方向——量子算法和量子衍生技术研究出发对整个量子算法领域主要发展脉络进行梳理并总结目前量子计算研究的发展规律.最后,该文针对这两个方向提出了若干量子计算领域的发展趋势.通过对量子计算研究领域的综述和展望,对后续量子计算研究发展具有一定的指导意义. 展开更多
关键词 量子算法 量子衍生技术 量子计算
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量子算法与量子计算实验 被引量：12
4
作者 赵志 冯芒 詹明生 《物理学进展》 CSCD 北大核心 2001年第2期183-215,共33页
从量子体系的基本特性出发 ,介绍了量子计算的基本概念和物理背景 ,系统阐述了几种主要的量子算法以及量子计算在实验方面的发展现状。对比经典计算机 ,讨论了量子计算机的优越性、实现量子计算的困难和以期克服的途径。
关键词 量子算法 量子计算 纠缠 相干 量子计算机
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具有高概率的整数分解量子算法 被引量：4
5
作者 付向群 鲍皖苏 +1 位作者 周淳 钟普查 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期35-39,共5页
本文基于量子Fourier变换给出了一个新的整数分解量子算法,通过利用多次量子Fourier变换和变量代换,使得r变成相位因子(r是从模N整数环中所选元素的阶),进而可使非零的非目标态的几率幅变为零,算法成功的概率大于3/4,高于Shor整数分解... 本文基于量子Fourier变换给出了一个新的整数分解量子算法,通过利用多次量子Fourier变换和变量代换,使得r变成相位因子(r是从模N整数环中所选元素的阶),进而可使非零的非目标态的几率幅变为零,算法成功的概率大于3/4,高于Shor整数分解量子算法,且不再依赖于r的大小(Shor算法成功的概率依赖于r的大小),同时还将新算法的资源消耗情况与Shor算法进行了对比. 展开更多
关键词 量子算法 整数分解 公钥密码 量子Fourier变换
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改进混合量子算法在Job Shop调度中的研究 被引量：4
6
作者 傅家旗 叶春明 +1 位作者 谢金华 赵伟民 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2009年第30期48-52,共5页
自从科学的管理思想引进生产过程中,管理者开始注重计算机的辅助作用。JobShop调度问题(JSP)是许多实际生产调度的简化模型,由于解空间的规模巨大,给求解带来了很大的挑战。在量子比特编码的基础上,设计了两种解码方式,结合微粒群算法(P... 自从科学的管理思想引进生产过程中,管理者开始注重计算机的辅助作用。JobShop调度问题(JSP)是许多实际生产调度的简化模型,由于解空间的规模巨大,给求解带来了很大的挑战。在量子比特编码的基础上,设计了两种解码方式,结合微粒群算法(PSO)的更新式对量子角进行智能调整,形成了混合量子算法(HQA)。但HQA在求解JSP时,效果并不好。在HQA的框架下,增加了一些寻优机制,使得算法求解性能有显著的提高,并称其为改进混合量子算法(IHQA)。 展开更多
关键词 混合量子算法 优化 调度
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量子计算机:量子算法与物理实现 被引量：6
7
作者 方粮 刘汝霖 +2 位作者 汤振森 隋兵才 池雅庆 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2012年第8期32-43,共12页
量子算法与物理实现是量子计算机研究中的两个基本问题。本文首先总结了相关领域的主要进展,并讨论了有代表性的量子算法,特别介绍了用于求解线性方程组的量子算法,分析了影响新量子算法提出的因素。然后,探讨了物理实现的迪文森佐判据... 量子算法与物理实现是量子计算机研究中的两个基本问题。本文首先总结了相关领域的主要进展,并讨论了有代表性的量子算法,特别介绍了用于求解线性方程组的量子算法,分析了影响新量子算法提出的因素。然后,探讨了物理实现的迪文森佐判据,并介绍了典型的实现方案及性能比较。同时,也关注了对量子计算机研究持有异议的观点。最后,对量子计算机的新研究方向作了探讨。 展开更多
关键词 量子计算机 量子算法 量子比特 离子阱 量子随机游走 Majorana费米子 拓扑量子计算
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混合量子算法在生产调度中的应用 被引量：4
8
作者 傅家旗 叶春明 赵伟民 《上海理工大学学报》 CAS 北大核心 2009年第6期557-561,共5页
针对生产调度领域中的置换Flow Shop调度问题,在量子进化算法思想的基础上,进行了解码、最佳模式设计,并融入了优化方法,形成了混合量子算法(HQA).经过对多个算例的测试,证明HQA在生产调度领域能够提供良好的决策方案和依据.
关键词 混合量子算法 生产调度 代工 置换Flow Shop调度问题 优化
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基于免疫量子算法的多用户检测技术研究 被引量：3
9
作者 刁鸣 高洪元 +1 位作者 贾宗圣 成诚 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第10期1171-1175,共5页
基于免疫算法和新的遗传量子算法,在码分多址通信系统中提出了一种解决多用户检测问题的进化计算方法——免疫量子算法(IQA).在IQA中,随机Hopfield神经网络被用于制作疫苗去提高IQA的收敛速度.另外,IQA为随机Hopfield神经网络提供良好... 基于免疫算法和新的遗传量子算法,在码分多址通信系统中提出了一种解决多用户检测问题的进化计算方法——免疫量子算法(IQA).在IQA中,随机Hopfield神经网络被用于制作疫苗去提高IQA的收敛速度.另外,IQA为随机Hopfield神经网络提供良好的初始解会提高制作疫苗的性能,进一步改善每一代中量子种群中的适应度.通过在DS-CDMA系统进行Monte Carlo仿真,IQA算法的有效性和可行性被证实.仿真结果表明所提的IQA检测器的误码率性能优于其他的次优检测器,接近于最优检测器的理论下限. 展开更多
关键词 多用户检测 遗传量子算法 人工免疫系统 HOPFIELD神经网络
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混合量子算法及其在flow shop问题中的应用 被引量：3
10
作者 傅家旗 叶春明 谢金华 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2008年第20期48-50,95,共4页
量子进化算法(QEA)是目前较为独特的优化算法,它的理论基础是量子计算。算法充分借鉴了量子比特的干涉性、并行性,使得QEA求解组合优化问题具备了可行性。由于在求解排序问题中,算法本身存在收敛慢,没有利用其它未成熟个体等缺陷,将微... 量子进化算法(QEA)是目前较为独特的优化算法,它的理论基础是量子计算。算法充分借鉴了量子比特的干涉性、并行性,使得QEA求解组合优化问题具备了可行性。由于在求解排序问题中,算法本身存在收敛慢,没有利用其它未成熟个体等缺陷,将微粒群算法(PSO)及进化计算思想融入QEA中,构成了混合量子算法(HQA)。采用flowshop经典问题对算法进行了测试,结果证明混合算法克服了QEA的缺陷,对于求解排序问题具有一定的普适性。 展开更多
关键词 量子进化算法 量子比特 微粒群算法 混合量子算法
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量子算法模拟实现技术研究 被引量：3
11
作者 谭明锋 戴葵 刘芸 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 2000年第2期86-89,共4页
量子计算并行性展示了强大的运算能力 ,但现实条件决定了目前量子算法研究主要依靠模拟进行。本文介绍了量子计算的基本原理和计算模型 ,对量子算法的模拟实现技术进行了分析。通过对量子算法模拟的时空分析 ,指出目前量子算法模拟中存... 量子计算并行性展示了强大的运算能力 ,但现实条件决定了目前量子算法研究主要依靠模拟进行。本文介绍了量子计算的基本原理和计算模型 ,对量子算法的模拟实现技术进行了分析。通过对量子算法模拟的时空分析 ,指出目前量子算法模拟中存在的一些问题 ,讨论了今后的一些研究方向。 展开更多
关键词 量子算法 模拟实现技术 运算能力 量子计算机
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基于免疫克隆量子算法的多用户检测器 被引量：3
12
作者 高洪元 刁鸣 赵忠凯 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第7期1566-1570,共5页
为了解决CDMA系统最佳多用户检测的高计算复杂度问题,基于免疫克隆选择理论和新的遗传量子算法,该文提出了免疫克隆量子算法。该算法把根据神经网络制作的疫苗接种到克隆量子算法的每一代中,通过接种疫苗到CQA中,可以加快CQA的收敛速度... 为了解决CDMA系统最佳多用户检测的高计算复杂度问题,基于免疫克隆选择理论和新的遗传量子算法,该文提出了免疫克隆量子算法。该算法把根据神经网络制作的疫苗接种到克隆量子算法的每一代中,通过接种疫苗到CQA中,可以加快CQA的收敛速度减少计算复杂度。另外,CQA所提供的好的初值可以改善疫苗的性能,接种的疫苗还改善了CQA的性能,文中给出了在免疫克隆量子算法中使用随机神经网络制作疫苗的统一理论框架结构。仿真结果证明了该方法不仅能够快速收敛到全局最优解,并且无论抗多址干扰能力和抗远近效应能力都优于传统检测器和一些应用以前智能计算算法的多用户检测器。 展开更多
关键词 多用户检测 遗传量子算法 HOPFIELD神经网络 克隆选择算法 免疫算法
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基于改进遗传量子算法的FIR数字滤波器设计 被引量：5
13
作者 袁书卿 张葛祥 《电讯技术》 北大核心 2003年第5期41-46,共6页
采用改进遗传量子算法(IGQA)进行FIR数字滤波器的优化设计,将滤波器的过渡带样本值作为变量进行优化,解决了传统方法(查表法)不能保证数据最优的问题。针对遗传量子算法(GQA)在优化连续多峰函数时易出现早熟的问题,提出一种改进遗传量... 采用改进遗传量子算法(IGQA)进行FIR数字滤波器的优化设计,将滤波器的过渡带样本值作为变量进行优化,解决了传统方法(查表法)不能保证数据最优的问题。针对遗传量子算法(GQA)在优化连续多峰函数时易出现早熟的问题,提出一种改进遗传量子算法(IGQA),典型函数测试表明,IGQA的性能优于GQA和其它几种遗传算法,收敛速度快,全局寻优能力强,能有效地克服早熟现象。采用IGQA优化设计的FIR数字低通和带通滤波器的性能较查表法得到了很大改善。 展开更多
关键词 遗传量子算法 FIR数字滤波器 IGQA 优化设计 频率采样法
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基于克隆遗传量子算法的多用户检测 被引量：4
14
作者 高洪元 刁鸣 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期85-89,共5页
基于免疫克隆选择理论和遗传量子算法,提出了一种解决CDMA系统多用户检测问题的克隆遗传量子算法.通过使用克隆选择算子和遗传量子算法的理论,新算法能执行随机搜索和经验学习.所提的算法把随机神经网络嵌入到克隆遗传量子算法的每一代... 基于免疫克隆选择理论和遗传量子算法,提出了一种解决CDMA系统多用户检测问题的克隆遗传量子算法.通过使用克隆选择算子和遗传量子算法的理论,新算法能执行随机搜索和经验学习.所提的算法把随机神经网络嵌入到克隆遗传量子算法的每一代中.通过结合随机神经网络到CGQA中,可以加快CGQA的收敛速度、减少计算复杂度.另外,CGQA所提供的好的初值可以改善SHNN的性能,嵌入的SHNN还提高了CGQA的性能.在讨论了使用新算法设计多用户检测器的性能特点后,在CDMA系统进行了计算机仿真并和一些多用户检测器进行了比较.仿真结果证明了文中所提多用户检测器的抗多址干扰能力和抗远近效应能力都优于一些应用以前算法的多用户检测器. 展开更多
关键词 CDMA 多用户检测 遗传量子算法 HOPFIELD神经网络 克隆选择算法
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数字滤波器设计的文化量子算法 被引量：4
15
作者 高洪元 刁鸣 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2010年第5期1410-1414,共5页
有限脉冲响应(FIR)和无限脉冲响应(IIR)数字滤波器的设计实质可看作是多参数优化问题。为实现高效的数字滤波器,首先将滤波器的设计转化为滤波器参数的约束优化问题,然后提出文化量子(CQ)算法在参数空间进行并行搜索以获得滤波器设计的... 有限脉冲响应(FIR)和无限脉冲响应(IIR)数字滤波器的设计实质可看作是多参数优化问题。为实现高效的数字滤波器,首先将滤波器的设计转化为滤波器参数的约束优化问题,然后提出文化量子(CQ)算法在参数空间进行并行搜索以获得滤波器设计的最优参数值。提出的文化量子算法结合文化原理,在量子种群空间更新中使用了量子旋转门的知识进化机制,是一种可用于实数解优化的快速多维搜索算法。计算机仿真实验表明在对FIR和IIR数字滤波器设计时,文化量子算法的收敛速度和性能都优于粒子群,量子粒子群以及自适应量子粒子群优化等算法,证明了该方法的有效性和优越性。 展开更多
关键词 文化算法 遗传量子算法 有限脉冲响应 无限脉冲响应 数字滤波器 滤波器设计
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密码体制的量子算法分析 被引量：3
16
作者 吕欣 冯登国 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2005年第2期166-168,共3页
很多快速量子算法都可以归结为隐子群问题的讨论,本文回顾了隐子群问题量子算法的基本思想,分析了群上量子算法的优越性。分析了可以归结为隐于群问题的公钥密码体制,描述了求解椭圆曲线上离散对数问题的量子算法,讨论了隐子群问题量子... 很多快速量子算法都可以归结为隐子群问题的讨论,本文回顾了隐子群问题量子算法的基本思想,分析了群上量子算法的优越性。分析了可以归结为隐于群问题的公钥密码体制,描述了求解椭圆曲线上离散对数问题的量子算法,讨论了隐子群问题量子算法的局限性。 展开更多
关键词 量子算法 归结 离散对数问题 公钥密码体制 椭圆曲线 快速 描述 子群 求解 基本思想
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构造最小生成树的量子算法 被引量：1
17
作者 黄传河 江贝 +2 位作者 陈莘萌 刘晓明 伍红 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2003年第11期96-99,共4页
图的最小生成树问题是网络优化中的一类基本问题。目前构造最小生成树的算法都是基于传统计算机的算法如Prim算法和Kruskal算法。该文提出了一个用于构造图的最小生成树的量子算法,它结合量子搜索的方法和经典Kruskal算法的思想,对于n... 图的最小生成树问题是网络优化中的一类基本问题。目前构造最小生成树的算法都是基于传统计算机的算法如Prim算法和Kruskal算法。该文提出了一个用于构造图的最小生成树的量子算法,它结合量子搜索的方法和经典Kruskal算法的思想,对于n个节点m条边的图,依次搜索出n-1条边使它们构成一棵最小生成树。这一算法的时间复杂性为O(nm√)。与经典Kruskal算法相比,在同等条件下,该文的算法有较快的加速。 展开更多
关键词 量子计算机 量子并行性 量子算法 量子搜索 最小生成树
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旅行售货员问题的量子算法 被引量：3
18
作者 钟艳花 余晓敏 《计算机工程与设计》 CSCD 2004年第6期1032-1033,共2页
利用波的特性在量子环境下对货郎担问题(TSP)进行了求解,介绍了这种量子算法的基本思想及相关 概念,然后分析并给出了求解货郎担问题的量子算法,最后对量子算法的发展进行了展望。
关键词 旅行售货员问题 量子算法 波 货郎担问题 TSP Grover迭代
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一种强素数因子分解的量子算法 被引量：2
19
作者 潘峰 申军伟 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2010年第10期73-74,77,共3页
深入分析了RSA模数N的强素数因子的特殊结构,进一步确定了2对N的阶δ(N2)与Euler函数准(N)之间的关系,提出了新的分解由强素数因子乘积构成的RSA模N的量子算法,简化了因子分解的过程,提高了运算效率。
关键词 量子算法 强素数 RSA分解
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大数质因子分解的量子算法 被引量：3
20
作者 霍红卫 潘征 《计算机工程与科学》 CSCD 2003年第1期23-25,41,共4页
量子质因子分解算法是一种利用波的特性在量子环境下进行整数质因子分解的新方法。本文首先介绍了量子质因子分解的基本思想及其相关概念,然后分析并给出了大数质因子分解的量子算法,最后对量子算法的发展前景进行了展望。
关键词 量子算法 质因子分解 离散傅立叶变换 计算机
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