[發(fā)明專利]基于Grover搜索算法下的量子相干性和量子糾纏的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710968974.2
• 申請(qǐng)日: 2017-10-18
• 公開（公告）號(hào): CN107622312A
• 公開（公告）日: 2018-01-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姜楠;陸巍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江工商大學(xué)
• 主分類號(hào): G06N99/00
• 分類號(hào): G06N99/00
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• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及的量子相干性有助于推動(dòng)量子計(jì)算的發(fā)展。本發(fā)明提出一種基于Grover搜索算法的量子相干性和量子糾纏的方法，通過(guò)選擇合適的初態(tài)，構(gòu)造出Hamiltonian量，從而進(jìn)一步計(jì)算出演化態(tài)和密度矩陣，在相對(duì)熵測(cè)度以及 l₁測(cè)度下計(jì)算出量子相干的表達(dá)式，寫程序畫出量子相干性以及量子糾纏的圖像。

背景技術(shù)

量子相干性[1-12]是量子信息理論的核心，是量子科技[13,14]的重要組成部分，量子相干性也廣泛運(yùn)用在量子信息處理[15-17]中。量子計(jì)算的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)經(jīng)典計(jì)算，從而量子計(jì)算的研究吸引了許多研究者的注意[18-20]。量子計(jì)算的速度之所以如此之快，是由于量子相干性導(dǎo)致的高效率并行計(jì)算，所以量子相干性受到越來(lái)越廣泛的注意。量子計(jì)算依賴于量子算法，我們需要研究量子相干性在這些量子算法過(guò)程中的變化，探索量子相干性在量子計(jì)算中的作用機(jī)理。

在量子算法中，主要存在二類優(yōu)于已知經(jīng)典算法的量子算法。第一，基于 Fourier變換的一類量子算法，F(xiàn)ourier變換在經(jīng)典算法中也廣泛應(yīng)用， Deutsch-Jozsa[21]算法是這類算法的例子，Shor的因子分解算法和離散對(duì)數(shù)算法 [22,23]也是屬于這類算法。第二，量子搜索算法，其中Grover搜索算法[24] 是這類算法的一個(gè)重要的例子,可以加速許多啟發(fā)式經(jīng)典搜索算法。定量研究量子相干性在量子算法過(guò)程中的變化，需要適當(dāng)?shù)牧孔酉喔尚詼y(cè)度。Baumgratz等人提出了一個(gè)量化相干性的嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蚣躘25]。量子相干性的測(cè)度常用的有以下四種：第一類是l₁測(cè)度[26]，第二類是相對(duì)熵測(cè)度[6]，第三類是幾何測(cè)度[26]，第四類魯棒性測(cè)度[26]等等。定量研究量子相干性需要在l₁測(cè)度以及相對(duì)熵測(cè)度下進(jìn)行的。其中ρ是密度矩陣量子相干性在l₁測(cè)度下可以定義為：

量子相干性在相對(duì)熵測(cè)度下可以定義為：

本發(fā)明主要是提出一種基于Grover搜索算法下量子相干性與量子糾纏的方法，在該算法下分別研究了雙量子比特以及n量子比特的量子相干性與量子糾纏，本發(fā)明的結(jié)果對(duì)量子計(jì)算有很大的幫助。

參考文獻(xiàn)

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