基于Deutsch-Jozsa算法与Grover搜索算法的量子相干性和量子纠缠的研究

发布时间：2021-07-22 00:49

　　随着社会的进步和经济的快速发展,信息处理的处理速度已经满足不了人们的需求。传统计算机各方面性能和计算速度的提升仍然满足不了现如今信息处理的速度的要求。量子计算机的快速发展给这一现象带来了新的希望。不同于传统计算机,量子相干性和量子纠缠等等特性为量子计算带来了并行运算方式。可以认为量子相干性与量子纠缠对量子计算机的发展至关重要,量子纠缠同时也是量子力学基础的组成部分。量子相干性,量子纠缠是重要的量子信息处理资源,在量子信息中得到广泛研究。量子计算机的发展依赖于量子算法,量子编码等等,这些都与量子相干性及量子纠缠有关。因此研究量子相干性、量子纠缠在具体量子算法过程中的变化状况是很有意义的工作。本文介绍了量子相干性以及量子纠缠,Deutsch-Jozsa算法,Grover搜索算法的定义,主要研究量子相干性在Deutsch-Jozsa算法和Grover搜索算法过程中的变化。在Deutsch-Jozsa算法下分两种情况研究量子相干性:平衡函数以及常数函数。在Deutsch-Jozsa算法下首先选择合适的Hamilton量,利用量子相干性的l1测度和相对熵测度表示出量子相干性的表达式,最终在mat... 

【文章来源】：浙江工商大学浙江省

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图３－２?Ｄｅｕｔｓｃｈ－Ｊｏｚｓａ算法下量子相干性随时间变化的图像??从上图３－２?Ｄｅｕｔｓｃｈ－Ｊｏｚｓａ算法下量子相千性随时间变化的图像中可以看出，??

就可以在ｍａｔｌａｂ中运行出图像，曲线ａ表示／，准则下量子相干性随时??间的变化曲线，曲线６表示算法成功概率随时间变化的曲线，曲线ｃ？表示相对熵??测度下量子相干性随时间的变化曲线，该图像如下图３－３所示：??Ｑ?Ｉ?Ｉ??１１｜｜??０?０．５?１?１．５?２?２５?３?３．５??Ｔｉｍｅ??图３－３?Ｄｅｕｔｓｃｈ－Ｊｏｚｓａ算法下量子相千性随时间变化的图像??从上图３－３?Ｄｅｕｔｓｃｈ－Ｊｏｚｓａ算法下量子相干性随时间变化的图像可以看出，量??子相干性在／，准则和相对熵测度下随时间的推移在不断减小，但是算法成功概率??在逐渐上升。量子相干性在／，准则和相对熵测度下虽然下降为零，但是算法成功??概率却没有达到一。由于一开始量子初态取得是奇数项，而最终的演化态确是偶??数项，这就没有达到所期望的结果，在这样的情况下，Ｄｅｕｔｓｃｈ－Ｊｏｚｓａ算法就没有??演化成功，算法成功的概率就下降成了零。??２８??

在Ｇｒｏｖｅｒ搜索算法下，一开始计算机的初态为，通过ａｄａｍａｒｄ变换使得计算机处于均匀叠加态??１?Ｎ－＼??ｋ＞?＝?Ｔ＾ｒＺｌｘ＞?（４ｘ＝０??ｒｏｖｅｒ搜索算法反复操作记为Ｇ，被称作为Ｇｒｏｖｅｒ迭代或者被称为Ｇｒｏ子的量子子程序组成。Ｇｒｏｖｅｒ■迭代的量子线路图如下图４－５所示，具


本文编号：3296104