神奇的量子计算机

简要地介绍了量子计算机的原理和优点,还介绍了量子计算机的一些基本概念,有量子叠加,量子纠缠,量子位、量子逻辑门和量子并行计算。     

通向通用量子计算机之路

量子计算机对信息的处理和计算与经典计算机相比有很大的优越性 .可编程量子计算器件是建造通用量子计算机的一个重要部分 .文章介绍了可编程量子计算中的一些主要结果 ,其中包括 :建造通用可编程量子计算器件的困难 ;两类解决方案 (概率的和精确的可编程量子计算器件 ,确定的和近似的可编程量子计算器件 ) ;通过量子软件控制的量子测量方案 .最后简要介绍了量子计算机物理实现的几个主要方向和未来的展望     

量子计算与量子计算机

 最近,量子计算与量子计算机引起了人们的极大兴趣.一个光子的偏振或一个自旋为1/2的粒子(两态系统),对应于布尔态0和1,可构造量子计算机存储单元.     

量子计算机

较系统地阐述了量子计算机的发展和现状，着重介绍经典可逆计算机，量子可逆计算机，量子图灵机，量子计算机的构造，应用，以及当前研究热点如量子纠错和消相干问题。     

Nonadiabatic Geometric Quantum Computation with Asymmetric Superconducting Quantum Interference Device

We propose a method of controlling the dc-SQUID(superconductiong quantum interference device)system by changing the gate voltages,which controls the amplitude of the fictitious magnetic fields Bz,and the externally applied current that produces the piercing magnetic flux Φx for the dc-SQUID system,we have also introduced a physical model for the dc-SQUID system.Using this physical model,one can obtain the non-adiabatic geometric phase gate for the single qubit and the non-adiabatic conditional geometric phase gate (controlled NOT gate) for the two qubits.It is shown that when the gate voltage and the externally applied current of the dc-SQUID system satisfies an appropriate constraint condition,the charge state evolution can be controlled exactly on a dynamic phase free path.The non-adiabatic evolution of the charge states is given as well.     

美国开始研制量子计算机

 十余年前,已故物理学家理查德·费曼曾有一个梦想:将量子力学中神秘的,互相矛盾着的状态充作计算工具,则其运算速度将会超过可能制造出的、速度最快的经典计算机。     

第一讲 量子计算机

量子力学和计算机理论，这两个看起来互不相关的领域，其结合却产生了一门富于成效的学科；量子计算机、文章介绍了理子计算机的基本概念和历史背景，它相对于经典计算机的优越性，它的构造和实验方案，以及实现量了计算的困难及其克服途径，最后展望了量子计算机的发展前景。     

广义量子干涉原理及对偶量子计算机

我们综述最近提出的广义量子干涉原理及其在量子计算中的应用.广义量子干涉原理是对狄拉克单光子干涉原理的具体化和多光子推广,不但对像原子这样的紧致的量子力学体系适用,而且适用于几个独立的光子这样的松散量子体系.利用广义量子干涉原理,许多引起争议的问题都可以得到合理的解释,例如两个以上的单光子的干涉等问题.从广义量子干涉原理来看双光子或者多光子的干涉就是双光子和双光子自身的干涉,多光子和多光子自身的干涉.广义量子干涉原理可以利用多组分量子力学体系的广义Feynman积分表示,可以定量地计算.基于这个原理我们提出了一种新的计算机,波粒二象计算机,又称为对偶计算机.在原理上对偶计算机超越了经典的计算机和现有的量子计算机.在对偶计算机中,计算机的波函数被分成若干个子波并使其通过不同的路径,在这些路径上进行不同的量子计算门操作,而后这些子波重新合并产生干涉从而给出计算结果.除了量子计算机具有的量子平行性外,对偶计算机还具有对偶平行性.形象地说,对偶计算机是一台通过多狭缝的运动着的量子计算机,在不同的狭缝进行不同的量子操作,实现对偶平行性.目前已经建立起严格的对偶量子计算机的数学理论,为今后的进一步发展打下了基础.本文着重从物理的角度去综述广义量子干涉原理和对偶计算机.现在的研究已经证明,一台d狭缝的n比特的对偶计算机等同与一个n比特+一个d比特(qudit)的普通量子计算机,证明了对偶计算机具有比量子计算机更强大的能力.这样,我们可以使用一台具有n+log<,2>d个比特的普通量子计算机去模拟一个d狭缝的n比特对偶计算机,省去了研制运动量子计算机的巨大的技术上的障碍.我们把这种量子计算机的运行模式称为对偶计算模式,或简称为对偶模式.利用这一联系反过来可以帮助我们理解广义量子干涉原理,因为在量子计算机中一切计算都是普通的量子力学所允许的量子操作,因此广义量子干涉原理就是普通的量子力学体系所允许的原理,而这个原理只是是在多体量子力学体系中才会表现出来.对偶计算机是一种新式的计算机,里面有许多问题期待研究和发展,同时也充满了机会.在对偶计算机中,除了幺正操作外.还可以允许非幺正操作,几乎包括我们可以想到的任何操作,我们称之为对偶门操作或者广义量子门操作.目前这已经引起了数学家的注意,并给出了广义量子门操作的一些数学性质.此外,利用量子计算机和对偶计算机的联系,可以将许多经典计算机的算法移植到量子计算机中,经过改造成为量子算法.由于对偶计算机中的演化是非幺正的,对偶量子计算机将可能在开放量子力学的体系的研究中起到重要的作用.     

基于单原子的量子计算机

介绍了量子计算机的最新发展状况。对实现量子计算机的各种实验方法作了简介和比较。特别是详细介绍了最近Ｋａｎｅ提出的一种方案，并提出了一种新的用扫描隧道显微镜实现基于单原子的量子计算机方案。     

Realization of Quantum Circuits in Fock Space

In this letter, by using the method we offered in our paper [L. Ma and Y.D. Zhang, Commun. Theor. Phys. (Beijing, China) 36 (2001) 119], some extended quantum logic gates, such as quantum counter, quantum adder, are studied and their expressions are given. It may be useful for us to study the more complicated quantum logic circuits deeply.     

Quantum Logic Gates and Nuclear Magnetic Resonance Pulse Sequences

There has recently been considerable interest in the use of nuclear magnetic resonance (NMR) as a technology for the implementation of small quantum computers. These computers operate by the laws of quantum mechanics, rather than classical mechanics and can be used to implement new quantum algorithms. Here we describe how NMR in principle can be used to implement all the elements required to build quantum computers, and draw comparisons between the pulse sequences involved and those of more conventional NMR experiments.     

量子信息讲座 第五讲 量子克隆与量子复制

量子态不可克隆体现了量子力学的固有特性,它是量子信息科学的重要基础之一．文章简要介绍了量子不可克隆定理的物理内容以及量子复制机的基本原理,通过幺正坍缩过程我们构造了一种概率量子克隆机,并论证所有线性无关的量子态都可以被概率量子克隆机克隆     

量子通信

量子通信是经典通信和量子力学相结合的一门新兴交叉学科。文章综述了量子通信领域的研究进展，既包括人们所熟知的量子隐形传态、密集编码和量子密码学，也包括刚刚兴起但却有巨大潜力的量子通信复杂度和远程量子通信等领域。文章介绍了量子通信的基本理论框架，同时也涉及了这个领域最新的实验研究的进展。     

量子信息讲座第一讲 量子计算机

量子力学和计算机理论，这两个看起来互不相关的领域，其结合却产生了一门富于成效的学科：量子计算机．文章介绍了量子计算机的基本概念和历史背景，它相对于经典计算机的优越性，它的构造和实验方案，以及实现量子计算的困难及其克服途径，最后展望了量子计算机的发展前景     

An Holistic Extension for Classical Logic via Quantum Fredkin Gate

An holistic extension for classical propositional logic is introduced in the framework of quantum computation with mixed states. The mentioned extension is obtained by applying the quantum Fredkin gate to non-factorizable bipartite states. In particular, an extended notion of classical contradiction is studied in this holistic framework.     

核磁共振量子计算机与并行量子计算(续完)

3　刘维尔量子计算中的指数加快的搜索算法———Bruschweiler算法3 .1　Bruschweiler算法[4 5]与Grover搜索算法一样 ,Bruschweiler算法也是在无序数据库中寻找目标态 .对于搜寻问题可以总结为 :对于输入态x ,除了当x=z时 ,f(z) =1,其余的 f(x) =0 .z是我们要寻找的目标 .在经典计算机中 ,大概要O(N)步 ;用Grover算法大概要O(N )步 ;用Bruschweiler算法大概仅需要O(n)步 .其中 ,N =2 n.Bruschweiler利用NMR是自旋系综的特点 ,将初始态制备成不同自旋态的线性叠加 ,使初始态处于完全混合态 ,当U变换作用其上时 ,不同的自旋态在做不同…     

Second Quantization Representation of Quantum Logic Gate Transformations

By using the theory of multimode linear transformation in Fock space, we offer an effective method to study the quantum logic gates based on fermion states. The forms of some basic quantum logic operations are also obtained.