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

来源 :浙江工商大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wangbp20021225
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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matlab中运行出图像,根据图像得出相应的结论。同时也研究了 Grover搜索算法下的量子相干性和量子纠缠,同样的选择合适的Hamilton量,采用同样的步骤,根据最终显示的图像,对比两种算法下的图像,得出对比后的结论。我们还研究了两种算法下量子纠缠的变化,结果表明,量子相干性都是随着算法成功概率的增加而下降,而量子纠缠则不具备该特性。因此,量子相干性是Deutsh-Jozsa算法以及Grover搜索算法的重要资源。
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