基于量子可逆計算線路模型的量子線路仿真.pdf

1、上世紀中葉，人們發(fā)現(xiàn)能耗會導致計算機中的芯片發(fā)熱，極大地影響了芯片的集成度，限制了計算機的運行速度。研究發(fā)現(xiàn)，能耗來源于計算過程中的不可逆操作。量子計算機的概念就源手為解決計算機能耗問題而開展的可逆計算機的研究，即能否為經(jīng)典計算機找到一種對應的不影響運算能力的可逆計算機。 量子計算機不僅能夠模擬量子系統(tǒng)，而且能夠利用量子并行計算的優(yōu)勢為經(jīng)典計算機中的NP商題設計多項式時間的算法。本文采用量子計算研究中最具代表性的電路模型模擬量字

2、計算過程，構(gòu)建了量子信息與計算的仿真平臺雛形。實驗平臺采用新的量子寄存器結(jié)構(gòu)作為存儲媒介，在空間性能上優(yōu)于早先的矩陣存儲形式：將量子邏輯門對量子基矢的作用直接映射為位之間的邏輯關(guān)系，避免了大量乘法運算的時間。平臺的首要目的是模擬兩個重要的量子算法-Deutsch算法和量子Fourier變換的演算，并利用量子Fourier變換的結(jié)果來實行大數(shù)因式分解。通過實驗及仿真結(jié)果說明了基于邏輯位的操作優(yōu)于基于矩陣運算。平臺的第二目的是進行量子布爾電