基于約瑟夫森結(jié)的量子神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及其特性研究.pdf

1、約瑟夫森結(jié)神經(jīng)元的提出為研究神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)提供了一個新的工具。本文將約瑟夫森結(jié)神經(jīng)元與量子計算相結(jié)合，研究基于約瑟夫森結(jié)的量子神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及其性能。
　　首先，研究了約瑟夫森結(jié)的動作電位、不應(yīng)期、閾值以及二叉性等生物神經(jīng)元特性，并在實驗中加以仿真。仿真結(jié)果驗證了約瑟夫森結(jié)神經(jīng)元具有生物神經(jīng)元的動力學(xué)特性。
　　其次，研究了約瑟夫森結(jié)量子神經(jīng)元模型及其特性。在約瑟夫森結(jié)特性的研究結(jié)果基礎(chǔ)上，提出了一種基于約瑟夫森結(jié)的量子神經(jīng)元模型，設(shè)計

2、了該模型的學(xué)習(xí)算法，并對其收斂特性進(jìn)行分析。結(jié)合量子計算理論，分析了該約瑟夫森結(jié)量子神經(jīng)元的量子邏輯運算功能，分析結(jié)果表明，該量子神經(jīng)元可以實現(xiàn)量子非門、Hadamard門以及經(jīng)典神經(jīng)元無法完成的異或運算，并具有與經(jīng)典兩層前向網(wǎng)絡(luò)相當(dāng)?shù)姆蔷€性映射能力。
　　最后，研究了約瑟夫森結(jié)量子神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型及其特性。設(shè)計了基于約瑟夫森結(jié)神經(jīng)元的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及其學(xué)習(xí)算法，并將該神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于函數(shù)逼近。實驗結(jié)果表明，約瑟夫森結(jié)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的函數(shù)逼近性能比