探析3量子位的grover量子搜索算法的核磁共振的仿真实现

《探析3量子位的grover量子搜索算法的核磁共振的仿真实现》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、江南大学硕士学位论文3量子位的Grover量子搜索算法的核磁共振的仿真实现姓名：卢春红申请学位级别：硕士专业：计算机应用技术指导教师：孙力20070501摘要摘要量子计算是新近发展起来的．利用量子力学原理进行信息处理的前沿学科。随着理论与技术的成熟及更多专家和学者加入该领域的研究，量子计算得到突飞猛进的发展，对计算机科学的发展和进步起到巨大的推动作用，将来人类社会会步入量子信息时代。近20年来的量子计算理论研究表明了量子计算在很多方面比经典计算优越得多．特别是在量子系统的模拟和大数因子分解等问题上尤为突出并且提出了诸多量子

2、算法。我们研究的是Grover量子搜索算法，可以平方根级地加速经典算法的搜索速度。本文主要是通过对Grover量子算法的研究，以及对多量子算符代数理论和核磁共振(NMR)技术的理解和应用，来设计出完整的用MR物理技术实现3量子位Grover量子搜索算法的脉冲序列，同时利用量子计算仿真器进行模拟验证所设计的脉冲序列的正确性、合理性和可行性。在整个设计核磁共振脉冲序列的过程中，关键在于：在多量子算符代数理论的基础上，将Grover量子搜索算法相应的么正变换矩阵转化为1位和2位量子门的组合序列，特别是将自旋核之间的耦合作用分解成

3、一系列单量子逻辑门和双量子受控非门的有序乘积。这些对量子计算理论的研究及量子计算机的物理实现具有一定的参考价值。关键字：量子计算，Grover嚣子搜索算法，量子逻辑门，核磁共振(NMR)，多量子算符代数理论，脉冲序列，量子仿真器ili——一——坐!型AbstractQuantumcalculationisanewsubject，recendydeveloped．ItcaⅡdealwithinformationtechnologyusingquantummechanics．Withthegrowthoftheoryandte

4、chnology,atthesallktime，moreexpertsandscholarsjoiningintherescarchinthefield，quantumcalculationismpidlygrowingandpromotesthedevelopmentandprogressofcomputerscience．Inthenot-farfuture,oursocietywillentryquantuminformationtimes．Fortherecent20years．quantumcalculatedt

5、heoryhasshownthatquantumcalculationismuchsuperiortoclassiccalculationinmanyways．Especially,thesuperiorityismoreevidentinsomesimulationofquantumsystemandlargenumberfactoringquestionselc．Meantime，manyquantumalgorithmsarepresented．WemainlystudyGroverquantumsearchalgo

6、rithmwhichcanspeedsearchrateoftheclassicalgorithmsbysquare．nispaperisbasedOUomstudyingGroverquantumalgorithm，apprehendingandapplyingthemultiple-quantumoperatoralgebraspacesandNMRtechnology．Wepresentthedesignof3-qubitpulsesequencesofGroverquantumemployingNMRphysica

7、ltechnology．Furthermore，weverifywhatwedesignistrue，reasonableandfeasibleusingQCE．Inthetotal‘courseofdesigningNMRpulsesequences，thekeytoproblemsliesinhowtechangeunitarytransformationcorrespondingtoGroverquantumsearchalgorithmforaseriesof1-qubitand2-qubitquantumgate

8、sproducts，inparticular,howIoexactlydecomposetheinter-nuclearinteractionasasequenceofalimitedhumbcrofone．andtwo-qubitgatesTheseprovidecriticalvaluesforth