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基于光量子计算机的虚拟电厂分布式资源解聚合优化方法
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作者 郭梦婕 王晗 +6 位作者 严正 张文博 陶玮 周新生 文凯 马寅 魏海 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第8期2936-2945,I0007,共11页
量子计算机是支撑高性能量子计算及其实用化的载体,其本身具有独特的运行特性,为发挥量子计算优势,需要结合实际场景与问题选择科学可行的应用方式。该文以光量子计算机为依托,首先,提出面向虚拟电厂分布式资源解聚合优化的二次无约束... 量子计算机是支撑高性能量子计算及其实用化的载体,其本身具有独特的运行特性,为发挥量子计算优势,需要结合实际场景与问题选择科学可行的应用方式。该文以光量子计算机为依托,首先,提出面向虚拟电厂分布式资源解聚合优化的二次无约束二值优化(quadratic unconstrained binary optimization,QUBO)模型构建方法,给出优化问题目标函数、等式和不等式约束对应QUBO模型惩罚项的转换方式,为应用光量子计算机求解电力系统运行优化问题提供可行的量子计算范式;然后,建立考虑虚拟电厂运行特征的冗余约束辨识方法与量子比特共用机制,尽可能减少QUBO问题求解所需的量子比特数量;最后,依托团队自主研发的光量子计算机真机开展应用测试,验证光量子计算机真机求解虚拟电厂解聚合优化问题的可行性与有效性,实现电力系统优化问题通过光量子计算机真机求解的突破,也为未来大规模电力系统优化问题的求解开辟新路径。 展开更多
关键词 量子计算 量子计算机 虚拟电厂 分布式资源 二次无约束二值优化
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计算机仿真发展现状及未来的量子计算机仿真 被引量:10
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作者 范文慧 吴佳惠 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第6期1161-1167,共7页
综合分析了美国基于仿真的工程与科学的三个战略报告与我国的仿真科学与技术学科发展报告,指出了我国计算机仿真技术方面存在的不足与差距;分析了量子计算的优缺点,提出了将对电子计算机仿真产生根本改变的基于量子计算机的仿真即量子... 综合分析了美国基于仿真的工程与科学的三个战略报告与我国的仿真科学与技术学科发展报告,指出了我国计算机仿真技术方面存在的不足与差距;分析了量子计算的优缺点,提出了将对电子计算机仿真产生根本改变的基于量子计算机的仿真即量子计算机仿真,给出了量子计算机仿真的三个研究方向,即基于量子计算机仿真的仿真理论、仿真系统与仿真工程;展望了量子计算机仿真在智能仿真、虚拟仿真、平行仿真与云仿真方面的应用前景。 展开更多
关键词 计算机仿真 量子计算机仿真 量子计算 量子计算机
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量子计算机:量子算法与物理实现 被引量:6
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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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在量子计算机上求解0/1背包问题 被引量:10
4
作者 胡劲松 陈国良 郭光灿 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 1999年第12期1314-1316,共3页
在Grover算法和量子指数搜索算法的基础上,提出了一个量子算法去求解0/1 背包问题.这个算法在没有使用任何可以提高搜索效率的经典策略的情况下,能够在O(c2n2 )步以至少1- 12c 的概率求解问题规模为n 的0/1
关键词 量子算法 量子计算机 NP问题 0/1背包问题
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通用量子计算机:理论、组成与实现 被引量:17
5
作者 吴楠 宋方敏 LIXiang-Dong 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第12期2429-2445,共17页
通用量子计算机是指可以在不改变量子计算机物理组成和基本体系结构的条件下针对所有可计算问题进行量子计算及其它量子信息处理的设备.通用量子计算机的研究和制造具有重要的理论和实际意义.要达成制造通用量子计算机的目标,需要在底... 通用量子计算机是指可以在不改变量子计算机物理组成和基本体系结构的条件下针对所有可计算问题进行量子计算及其它量子信息处理的设备.通用量子计算机的研究和制造具有重要的理论和实际意义.要达成制造通用量子计算机的目标,需要在底层量子物理设备、量子计算机体系结构、量子资源调度和上层量子程序设计语言、量子算法及量子应用软件等多方面进行努力.文中结合国内外在上述各方面研究的最新进展以及作者自身的研究结果,从计算机系统的角度为通用量子计算机的研究和制造绘制一幅蓝图,并详细阐述了其中的困难与努力方向. 展开更多
关键词 量子计算 量子计算机 体系结构 量子信息 量子程序设计语言 量子算法 物理实现
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量子计算机存储器中的解相干 被引量:15
6
作者 张登玉 詹明生 《量子电子学报》 CAS CSCD 1998年第4期344-347,351,共5页
量子计算机中的解相干,破坏量子态中的信息,是量子计算难以实现的主要原因之一。本文在P.W.Shor的工作基础上,提出存放K个量子位的任意态时,使用6K个量子位进行编码,并且用电磁波脉冲实现幺正变换,以便进一步减少量子计算机存... 量子计算机中的解相干,破坏量子态中的信息,是量子计算难以实现的主要原因之一。本文在P.W.Shor的工作基础上,提出存放K个量子位的任意态时,使用6K个量子位进行编码,并且用电磁波脉冲实现幺正变换,以便进一步减少量子计算机存储器中的解相干。 展开更多
关键词 量子计算机 存储器 解相干 编码
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量子计算机研究进展 被引量:18
7
作者 郭光灿 陈以鹏 王琴 《南京邮电大学学报(自然科学版)》 北大核心 2020年第5期3-10,共8页
量子计算机是未来量子技术时代最具颠覆性的技术,文中将以量子计算机的诞生、工作原理和在世界范围内的发展现状为主要阐述内容。目前阶段,量子计算机的研制已从以院校、研究所的基础性研究为主体的阶段,过渡到以公司企业为主要研发驱... 量子计算机是未来量子技术时代最具颠覆性的技术,文中将以量子计算机的诞生、工作原理和在世界范围内的发展现状为主要阐述内容。目前阶段,量子计算机的研制已从以院校、研究所的基础性研究为主体的阶段,过渡到以公司企业为主要研发驱动力的阶段,并开始逐渐进入到“量子霸权”的发展新阶段,当然,目前的量子计算机还比较初级,离可破解密码的通用量子计算机还有很长的路要走。 展开更多
关键词 量子计算机 超导量子计算 离子阱 量子比特
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量子计算与量子计算机 被引量:13
8
作者 刘科伟 黄建国 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2002年第5期1-2,6,共3页
量子计算的强大运算能力使得量子计算机具有广阔的应用前景。该文简要介绍了量子计算的发展现状和基本原理,列举了典型的量子算法,阐明了量子计算机的优越性,最后预测了量子计算及量子计算机的应用方向。
关键词 量子计算 量子计算机 量子算法 量子信息处理
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量子计算机进展 被引量:13
9
作者 张镇九 张昭理 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2004年第8期7-9,共3页
对近几年量子计算机从实验室走向实用化的重要进展作了一个简要综述。概述了量子计算机的优点,给出了不需要量子交缠的量子计算方法以及量子计算机的程序——量子幺正操作的特性,介绍在克服退相干所带来的困难方面所取得的进展以及大... 对近几年量子计算机从实验室走向实用化的重要进展作了一个简要综述。概述了量子计算机的优点,给出了不需要量子交缠的量子计算方法以及量子计算机的程序——量子幺正操作的特性,介绍在克服退相干所带来的困难方面所取得的进展以及大尺度和实用化方面的进展,最后给出概要的评述。 展开更多
关键词 量子计算机 量子幺正操作 退相干
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量子计算与量子计算机 被引量:19
10
作者 吴楠 宋方敏 《计算机科学与探索》 CSCD 2007年第1期1-16,共16页
量子计算是一种依照量子力学理论进行的新型计算,量子计算的基础和原理以及重要量子算法为在计算速度上超越图灵机模型提供了可能。在发展与完善量子计算理论的同时,量子计算机的物理实现方案也被不断提出。光子量子计算机,基于核磁共... 量子计算是一种依照量子力学理论进行的新型计算,量子计算的基础和原理以及重要量子算法为在计算速度上超越图灵机模型提供了可能。在发展与完善量子计算理论的同时,量子计算机的物理实现方案也被不断提出。光子量子计算机,基于核磁共振、离子阱或谐振子等技术的量子计算机物理模型已被逐一实现。近年来亦出现了几个典型的基于量子计算机的量子算法。2001年在一台基于核磁共振技术的量子计算设备上成功演示的Shor量子算法,显示出量子计算机处理复杂问题的巨大潜能。文章对当前量子计算机物理实现的研究进展进行了综述。 展开更多
关键词 量子计算机 量子算法 物理实现 核磁共振 量子力学理论 量子计算理论 图灵机模型 磁共振技术 物理模型 巨大潜能 计算速度 计算设备 谐振子 离子阱 综述 原理 演示 显示 台基 基础
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一种高效、容错的通用量子计算机体系结构 被引量:5
11
作者 吴楠 宋方敏 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第1期161-168,共8页
通用量子计算机(universal quantum computer)在求解某些在经典计算机上具有超多项式复杂度的问题方面存在着潜在的巨大优势.通用量子计算机体系结构在很大程度上影响量子计算功效和量子程序设计风格.文中提出一种通用量子计算机的体系... 通用量子计算机(universal quantum computer)在求解某些在经典计算机上具有超多项式复杂度的问题方面存在着潜在的巨大优势.通用量子计算机体系结构在很大程度上影响量子计算功效和量子程序设计风格.文中提出一种通用量子计算机的体系结构,并考虑了在该体系结构下计算能力的扩展和容错性能等问题. 展开更多
关键词 通用量子计算机 体系结构 量子存储器 可扩展性 容错
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开放环境下多比特量子计算机的相干控制模型 被引量:3
12
作者 张靖 李春文 吴热冰 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第5期759-764,共6页
研究了开放环境下多比特量子计算系统的相干控制建模问题.基于开放量子系统的数学模型,选取适当的矩阵基将描述多比特量子计算机的复矩阵动态控制模型转化为实向量空间上的控制模型,并给出计算相应的结构系数的方法.这些工作提供了进一... 研究了开放环境下多比特量子计算系统的相干控制建模问题.基于开放量子系统的数学模型,选取适当的矩阵基将描述多比特量子计算机的复矩阵动态控制模型转化为实向量空间上的控制模型,并给出计算相应的结构系数的方法.这些工作提供了进一步研究控制律设计的基础. 展开更多
关键词 开放量子系统 量子计算机 相干控制
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量子计算和量子计算机简述 被引量:2
13
作者 李承祖 曾淳 黄明球 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 1998年第4期77-80,共4页
介绍了量子计算和量子计算机的历史和发展,说明了量子计算机在什么地方超出经典计算机,介绍了量子计算机的原理和网络模型以及量子计算机实现中的困难。
关键词 量子计算 量子网络 量子 量子 量子计算机
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未来的量子计算机 被引量:2
14
作者 熊钰庆 胡连 陈渊 《华南师范大学学报(自然科学版)》 CAS 1998年第2期97-102,共6页
回顾了量子计算机的理论研究概况,介绍了量子计算机基本原理和量子电路的研制情况,并指出量子计算机实现的条件以及目前存在的困难.最后是展望量子计算机的前景.
关键词 量子计算机 量子计算 量子电路 量子
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基于经典存储器的量子计算机存储系统 被引量:1
15
作者 吴俊杰 姜晶菲 +1 位作者 潘晓辉 杨学军 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2006年第30期98-101,共4页
量子计算机具有许多与经典计算机不同的量子特性,其性能远远优于经典计算机,但量子力学特有的性质也使得量子计算机的设计方法不同于经典计算机。在量子计算机中应用经典计算机的存储层次将会遇到一些前所未有的困难,文章提出了一种解... 量子计算机具有许多与经典计算机不同的量子特性,其性能远远优于经典计算机,但量子力学特有的性质也使得量子计算机的设计方法不同于经典计算机。在量子计算机中应用经典计算机的存储层次将会遇到一些前所未有的困难,文章提出了一种解决方案,以便能够在量子计算机的存储系统中应用与经典计算机类似的层次结构来提高访存性能。最后,文章给出了这种层次结构下访存性能的分析结果,指出了在何种条件下才能最大程度地发挥层次结构的性能。 展开更多
关键词 量子计算机 存储层次 量子存储器
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量子力学和量子计算机 被引量:1
16
作者 戴葵 李承祖 卢锡城 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2000年第5期1-4,13,共5页
1 引言在今后10到20年内,电子元器件的日趋小型化使一个微电子元件所涉及的原子数目达到一个或几个原子,而一个逻辑操作耗能将达到不可逆逻辑操作的热力学极限KT量级,这种趋势使人们不得不考虑原子遵循的量子力学规律将对未来的计算产... 1 引言在今后10到20年内,电子元器件的日趋小型化使一个微电子元件所涉及的原子数目达到一个或几个原子,而一个逻辑操作耗能将达到不可逆逻辑操作的热力学极限KT量级,这种趋势使人们不得不考虑原子遵循的量子力学规律将对未来的计算产生什么影响。另一方面,当人们使用功能强大的经典计算机模拟量子力学体系时,发现存在原则上的根本困难,即计算资源(时间、空间)将随着量子体系粒子数、自由度的增大而成指数倍增大。这就预示着按量子规律运行的计算机可能具有超出经典计算机的能力。 展开更多
关键词 量子力学 量子计算机 特征物理量
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量子计算机进入实验阶段 被引量:6
17
作者 张镇九 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 1999年第1期3-4,8,共3页
首先简要介绍分层计算的制约;其次介绍最近量子信息的开发,在理论和实践两方面的通信和计算,诸如量子逻辑门、量子密码学、量子交缠性、超距传输的实验性实现、量子算法的首次实验性实现,量子因子分解、量子纠错码以及基于硅片的原... 首先简要介绍分层计算的制约;其次介绍最近量子信息的开发,在理论和实践两方面的通信和计算,诸如量子逻辑门、量子密码学、量子交缠性、超距传输的实验性实现、量子算法的首次实验性实现,量子因子分解、量子纠错码以及基于硅片的原子自旋量子计算机;最后讨论克服非相干性困难的方法。 展开更多
关键词 量子 量子计算机 量子逻辑门 计算机
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量子计算机:技术路线、风险及战略投资 被引量:1
18
作者 李联宁 《学术前沿》 CSSCI 北大核心 2021年第7期98-110,共13页
由于现有半导体微电子技术物理极限的原因,传统计算机的发展渐渐接近其极限,而具有强大并行处理能力的量子计算技术的发展随之成为现实需求。然而,通常外部环境会对量子计算的基本单位量子比特产生干扰,产生量子衰减而导致计算错误。面... 由于现有半导体微电子技术物理极限的原因,传统计算机的发展渐渐接近其极限,而具有强大并行处理能力的量子计算技术的发展随之成为现实需求。然而,通常外部环境会对量子计算的基本单位量子比特产生干扰,产生量子衰减而导致计算错误。面临上述技术难题,全球出现.了基于超低温超导材料、离子阱技术、微电子制造技术和通过量子纠缠来获取信息的四种技术实现路径之争。如何建造一台大型容错的通用量子计算机并将其应用于完成实际任务,同时带来收益,具有很大的技术挑战性与风险。量子计算机被称为“21世纪的星球大战计划”,它的实现可以带来信息技术的革命性变化。从历史上看,一项技术的进步取决于对该技术投入的人力和资金的多少。当前,各经济发达国家对量子研究的投入持续增长,已开始进行国家层面的指数级投资。 展开更多
关键词 量子计算机 技术路线 技术风险 战略投资
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用核磁共振量子计算机研究量子退相干问题
19
作者 张竞夫 卢志恒 +1 位作者 单璐 邓志威 《北京师范大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2002年第3期360-362,共3页
Quantum decoherence behavior is observed and studied on a 2 qubit NMR quantum computer. Experimental results show a good agreement between theory and experiment. The scheme can be generalized to the case that the envi... Quantum decoherence behavior is observed and studied on a 2 qubit NMR quantum computer. Experimental results show a good agreement between theory and experiment. The scheme can be generalized to the case that the environment is composed of N independent qubits. 展开更多
关键词 量子退相干 纠缠态 核磁共振量子计算机 量子力学效应 量子计算 量子 量子耗散
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量子计算机的回顾与展望
20
作者 苏运霖 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2002年第1期17-20,共4页
This paper reviews the develpment of the quantum computers in the last twenty years.Ranging form the beginning of the ides until the deep investigation of its construction,it is said that they are more powerful than t... This paper reviews the develpment of the quantum computers in the last twenty years.Ranging form the beginning of the ides until the deep investigation of its construction,it is said that they are more powerful than their present counterparts:even the first modest-sized quantum computer may make many enerypted data files insceure;with only a few hundred qubits it is possible to represent simultaneously more numbers than all atoms in the universe.The explications of these facts are made in the paper.After summarizing the important and major events happening in the last twenty years,this paper briefly explains the working principles of quantum computing and then looks forward the future. 展开更多
关键词 量子计算机 大规模集成电路 CPU 微处理器
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