量子信息技术

量子信息技术金亮物理学专业0310255付强资料物理专业0312621满江伟物理学专业0310200多量子位系统一个量子位是定义在二维复向量空间中的一个单位向量。经典粒子组成的系统，其形状空间的维数与粒子的数目呈线性增长关系，即：普通来说具有n个量子位的系统，其形状空间由个基向量组成。可见量子系统的形状空间维数随其粒子书的增长呈指数倍增长，即：一个量子位形状可表示成，对一个量子位进展一次丈量之后，该量子位会塌陷到或者。但是丈量之前并不能确定会塌陷到哪个形状。当有多个量子位构成量子系统的时候，整个量子存放器的形状，就可以表示成这些量子位形状的直积。其中，表示存放器第i位的形状。量子存放器的形状是一个叠加态，没有对他进展丈量时，他一不同德概率处在这些根本态中，一旦丈量就发生坍塌为个态中的一个。图灵机(DTM)图灵机是为了方便计算机算法而常采用的计算模型。主要包括有穷的形状集合Q，包括一个特殊的初始形状和两个特殊的停机形状：和。运转是DTM输入的是一个字符串，然后从头扫描，直到当前形状为和时停顿，相应的输出“是〞和“不是〞。量子图灵机量子图灵机是非确定性的图灵机中的一种，运转这个图灵机，恣意时辰的形状都可以用一个概率分布来描画。这些分布概率是时间t的函数。经典的非确定性图灵机虽然在某一步按照概率选择一个后续步骤执行，其他的均被丢弃；量子图灵机按照一定的概率合成一个叠加态，作为量子图灵机下一步一切能够的形状都会被执行。量子并行性假设一个线性变换作用于某个叠加态，他将会同时作用于该叠加态的一切基向量，并把一切基向量的作用结果进展叠加行成新的叠加态。用这种方法计算f〔x〕，只需一次既可以同时计算出x取n个不同值时的结果。N各量子位制备一个初始叠加态，然后进展变换得到如下叠加态：该叠加态可以看作是0~之间一切整数的一个叠加态。Feynman量子计算机Feynman量子计算机模型就像是一个量子版本的组合逻辑电路。假设该电路由K个逻辑门构成，作用在m个量子位。该电路所要进展的幺正变换可以用，，Feynman量子计算机的Hamiltonian算子定义如下：c是产生算子，作用是将令形状转变到1形状，将1形状转变成空形状。a是消灭算子，作用是将1转变成0形状。计算中，经过周期性丈量程序计数器确定能否完成K个门的操作，完成时，m位量子存放器的形状就是所要获得的结果。详细过程：

1.运用量子们电路表示要进展的计算。利用量子编译方法，构造出量子电路。

2.确定存放器的大小。量子存放器的位长要能表示计算中运用的数据和充任程序计数器的量子位。3.初始化量子存放器，对各形状进展编码，是个形状的初始几率相等。

4.系统按照薛定鄂方程计算，在计算过程中周期的检测程序计数器，经过它判别能否执行了k个量子们。量子加密比普通的加密技术更有优势。普通加密：窃听者可以经过不平安通道获取信息，进展破解。量子加密系统量子通讯的根本原理基于量子力学的海森堡测不准原理。任何微观粒子都不能够被准确的丈量到，任何对粒子形状的丈量都会影响到粒子的形状，从而使且听着无法获取真正的信息。