数据的量子表示及其若干应用

发布时间：2021-12-28 08:34

　　由于信息技术的飞速发展,各种来源的数据以前所未有的速度在增加.量子信息处理由于其独有的性质在过去的几十年中变得越来越有吸引力.但是许多量子信号处理方法仅仅专注于整数信号（即图像）,目前关于实数的量子表示及处理还处在起步阶段.鉴于此,本文研究了数据的定点格式和浮点格式的量子表示,主要研究工作总结如下:1.研究了基于定点小数表示模型QRDS的量子信号中值滤波.首先,提出了三个基本模块及其量子线路（即:比较模块,交换模块和中值计算模块）.然后构造了一个完整的中值滤波量子线路.最后,在经典计算机上通过实验验证本文所提出方法的合理性和实用性.2.尽管每个浮点数都使用三个寄存器来近似一个实数,但是用相同的量子比特表示二进制数时浮点数格式比定点数格式表示的范围更大.因此提出了一维量子信号的广义浮点数表示（GFPRQS）,它可以表示振幅值为p+q个量子比特的任意长度的量子信号.均值滤波是线性的,它的降噪性能非常好.因此,基于这种表示模型,本文研究了一维量子信号的均值滤波方法.为此首先提出了基于GFPRQS模型的基本模块及其量子线路（即:乘二模块,减半模块,比较模块,交换模块等）.然后构造了一个完整的均... 

【文章来源】：河南大学河南省

【文章页数】：60 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

定点数格式

第二章准备知识图2-2:IEEE-754标准下的浮点数格式f(Fraction)表示小数位:小数位由有效位加1得到.在有效数字位中的1是被隐藏起来的,当执行算法的时候,隐含比特会显现出来.这种浮点数的分解形式如下:(1)×2×1..(2-5)2.4一些已知的量子模块本文研究量子数据及其应用,需要用到一些已知的量子模块.这些模块是构成完整线路的重要组成部分.本节引入了循环位移模块,整数比较模块,浮点数加法模块和浮点数乘法模块,以及它们的量子线路图.(1)循环位移模块为了计算相邻数据的振幅值,需要用到循环位移模块[23].循环位移模块包括左循环位移模块和右循环位移模块+.每次使用循环位移模块都是使信号的位置加一(或者减一),这样就会把信号整体右移(或左移).左循环位移模块和右循环位移模块的量子线路图如图2-3所示.由参考文献[23]可知,循环位移模块的复杂度为(2).图2-3:循环位移模块(2)整数比较模块在参考文献[35]中给出了整数比较模块的原理及量子线路图,如图2-4所示.本文的7

整数比较模块

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于多目标扩展通用Toffoli门的量子比较器设计[J]. 王冬,刘志昊,朱皖宁,李善治.  计算机科学. 2012(09)
[2]计算机中冒泡排序方法改进方案[J]. 马红旭,嘎日迪.  软件导刊. 2012(01)



本文编号：3553750