基于离散和连续错误模型量子纠错方法的进展研究

发布时间：2021-01-15 17:30

　　在这个科技飞速发展的时代,随着信息量的爆炸式增长,人们对于计算能力的需求日益增强。量子计算的出现,提供了超越经典计算的潜能。在实现量子计算时,需要依赖准确、可靠的量子信息处理（Quantum Information Processing,QIP）过程。尽管有关QIP的理论在上世纪七十年代便已提出,但是要构造通用的量子计算机仍然存在很多待解决的问题。在这其中的一个关键问题是如何保护量子信息不受传输信道和环境中的噪声影响,从而使得量子计算的错误率在量子信息处理过程中低于一定阈值。解决这一问题的关键技术是量子纠错（Quantum Error Correction）。对量子纠错技术的研究主要包括将噪声形式化定义为错误模型和设计实现纠错方法。离散错误模型和连续错误模型是两种最常见的噪声分类。前者假设噪声独立发生,所有噪声可以离散化成一组基本错误集合,其中对于一个特定的离散错误,可以由量子运算工具进行描述;后者用微分方程描述连续时间中的噪声。目前学者们已经提出了很多有效的量子纠错方法,对这些方法的对比分析是进一步研究此领域的途径之一。通过梳理探究对离散和连续错误模型的量子纠错方法的一些进展,本文主... 

【文章来源】：华东师范大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 研究现状
        1.2.1 基于基本错误集合的量子码
        1.2.2 基于量子运算的量子纠错
        1.2.3 连续时间量子纠错
    1.3 本文选题与主要工作
第二章 基础准备
    2.1 量子力学概念
    2.2 错误模型
    2.3 测量
    2.4 电路实现
第三章 基于基本错误集合的量子码
    3.1 量子码
    3.2 稳定子码
    3.3 纠缠辅助量子码
    3.4 非加性量子码
    3.5 不同情形下的量子码
    3.6 本章小结
第四章 量子码的电路实现
    4.1 纠缠辅助量子码vs稳定子码
        4.1.1 初始设置
        4.1.2 电路构造
        4.1.3 实验结果
    4.2 非加性量子码vs稳定子码
        4.2.1 初始设置
        4.2.2 电路构造
        4.2.3 实验结果
    4.3 本章小结
第五章 基于量子运算的量子纠错
    5.1 保真度
    5.2 基于凸优化的量子纠错
    5.3 基于凸优化的量子纠错实验与分析
    5.4 算子量子纠错
    5.5 算子量子纠错实验与分析
    5.6 本章小结
第六章 连续时间量子纠错
    6.1 弱测量
    6.2 连续时间量子纠错模型及实现
        6.2.1 连续时间量子纠错模型
        6.2.2 连续时间量子纠错实现
    6.3 扰动错误模型
    6.4 本章小结
第七章 总结与展望
    7.1 对现有工作的总结
    7.2 对未来工作的展望
参考文献
致谢
研究成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]一类特殊码长的非对称量子BCH码[J]. 马月娜,冯晓毅,刘杨,郭冠敏.  电子学报. 2019(11)
[2]Krawtchouk多项式与纯的加性量子纠错码的上界[J]. 马岳飞.  电子与信息学报. 2007(09)
[3]一种同时纠正量子随机错误和量子突发错误算法(英文)[J]. 郭迎,曾贵华,马少军.  软件学报. 2006(05)



本文编号：2979221