量子计算是通过使用量子力学原理进行信息处理的前沿学科,由近几十年来量子计算理论研究可知,量子计算在处理许多复杂难题时比经典计算有效的多,尤其是在数据库搜索、大数分解以及全局优化等问题上特别突出,所以量子计算具有非常诱人的前景。然而目前主要的量子计算模型各自都拥有不同的优缺点,所以针对基于测量的量子计算模型消耗量子比特资源大和量子总线模型无法进行局域酉变换的缺点,提出了一种混合量子计算模型的新方案。本文首先分析了量子线路模型、基于测量的量子计算模型、量子总线模型的特点,在此基础上提出了一种基于测量和量子总线的混合量子计算模型,该模型引入了量子总线模型中的中介粒子来辅助完成基于测量的量子计算模型中的关键步骤簇态的制备。然后,参考FPGA的结构设计了混合量子计算模型的应用实例:基于FPGA的混合量子体系结构,该量子结构是由量子逻辑单元和量子布线资源两部分组成,其作用分别是用来完成量子逻辑门和对各个量子逻辑单元进行连接的。此外,还通过理论验证了该混合量子体系结构的错误阈值小于0.01,保证了该结构的正确性。最后,论文研究了基于FPGA的混合量子体系结构,给出了通用量子门和量子Grover搜索算法的实现方法,具体而言就是对于单量子门采用ZXZ分解,多量子比特门采用Cosine-sine分解和量子香农分解以此来实现量子门的构建。通过量子计算语言QCL对混合量子体系结构进行了仿真验证,仿真结果直观的显示了量子Grover搜索算法的迭代次数、成功率、搜索过程。理论分析和仿真结果的一致性充分说明了该混合量子计算模型的可行性。