基于核磁共振體系的量子態(tài)制備與分團(tuán)問題研究.pdf

1、量子計算與量子信息是以量子力學(xué)為基礎(chǔ)，并結(jié)合了數(shù)學(xué)，計算機科學(xué)，通信學(xué)等學(xué)科的一門新興學(xué)科。相對于經(jīng)典的計算，量子計算在解決特定問題方面有著顯著的優(yōu)勢。例如，對于一個29位的整數(shù)的分解問題，用百萬次每秒計算速度的經(jīng)典計算機需要8400年，但用量子計算機卻只需要3.5小時！這種速度上的提升十分誘人，因此量子計算是國際科學(xué)界研究的熱門課題之一。
　　在所有潛在的量子計算物理體系中，核磁共振體系是發(fā)展最迅速的體系之一。本論文正是基于核磁

2、共振體系，完成了量子計算方向的三個課題:(1)任意維度的量子均勻疊加態(tài)制備;(2)利用量子算法解決分團(tuán)問題。(3)7比特標(biāo)記贗純態(tài)制備;具體內(nèi)容如下:
　　在第一章中，與經(jīng)典計算相對比，我們介紹了量子信息處理中的一些基本概念:量子比特，量子邏輯門，量子測量以及DiVincenzo判據(jù)。
　　在第二章中，我們具體介紹了核磁共振技術(shù)。根據(jù)DiVincenzo判據(jù)，解釋如何在核磁共振體系中構(gòu)造量子比特，邏輯門等基本概念。
　

3、　第三章介紹第一項工作——任意維度的量子均勻疊加態(tài)制備。我們給出了一個制備任意維度均勻疊加態(tài)的方法，其目的是為了拓寬一些量子算法的應(yīng)用領(lǐng)域。并且，我們還討論了疊加態(tài)的糾纏性質(zhì)，設(shè)計出了對應(yīng)的觀測算符來探測疊加態(tài)的糾纏性質(zhì)。
　　第四章介紹第二項工作——利用量子算法解決分團(tuán)問題。我們結(jié)合量子搜索算法，將分團(tuán)問題的計算復(fù)雜度進(jìn)行平方加速，即利用量子算法復(fù)雜度為O（√2n），并在核磁共振體系中完成了一個最簡單圖的算法演示。
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