通用量子比较电路的实现方法

    公开(公告)号:CN111310928A

    公开(公告)日:2020-06-19

    申请号:CN202010127978.X

    申请日:2020-02-28

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种上述通用量子比较电路的实现方法,获取待比较的两个量子比特形式数值的数值位数N,采用N个单比特可扩展比较门扩展得到N位量子比较电路,将第一量子寄存器ref和第二量子寄存器D的各位比特从高位到低位顺序作为N位量子比较电路的比较位输入,比较第一量子寄存器ref和第二量子寄存器D中各比较位,将比较得到的大小信息存入N位量子比较电路的指示比特a中,根据指示比特a的特征确定第一量子寄存器ref和第二量子寄存器D分别所存的量子比特形式数值的大小,以实现相应量子比较电路对待比较的两个量子比特形式数值之间的比较,可以降低相应针对相应数据进行比较的复杂度。

    一种基于贪婪算法的量子线路优化方法

    公开(公告)号:CN114970869B

    公开(公告)日:2025-04-29

    申请号:CN202210532473.0

    申请日:2022-05-10

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于贪婪算法的量子线路优化方法,该方法对2‑local Hamiltonian量子模拟线路使用贪婪算法自动化寻找最佳的线路优化方案,通过将线路中的两比特门进行对角化分解并重新进行排列,抵消掉相邻的对角化门从而大幅度地减少线路深度。该方法不受量子线路物理硬件的限制,能够有效地减少量子计算机上量子模拟算法实施所需的实际深度,提高复杂量子模拟算法的计算效率,便于量子模拟算法及其应用的开发效率。相比于目前最好的量子线路优化器,本发明可在2‑local Hamiltonian线路上显著降低线路深度,减少单比特量子门数量。

    一种用于量子信息编码的方法

    公开(公告)号:CN115085823B

    公开(公告)日:2024-10-01

    申请号:CN202210713389.9

    申请日:2022-06-22

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种用于将经典信息编码到量子态上的方法,包括(1)将Nyquist采样后得到的离散信号进行数据压缩;(2)将压缩后的数据按照要求编码到选定的量子基上;(3)按照理论流程设计量子线路,实现量子信息编码线路的制定;(4)将量子信息编码线路用ZX计算进行简化还原操作,化简量子线路;(5)初始量子态|0…00>经过简化量子信息编码线路制备出编码后量子态,并计算保真度F。本发明量子信息编码的方法,综合了ZX计算改写、简化规则和还原回量子线路方法,可以实现将经典信息编码到量子态上,并且该方法具有通用性,且优化了线路结构,可以提高量子信息编码的简便性和高效性。

    基于量子计算的混合大规模MIMO到达方向估计方法

    公开(公告)号:CN112906899B

    公开(公告)日:2024-04-12

    申请号:CN202110318825.8

    申请日:2021-03-25

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于量子计算的混合大规模MIMO到达方向估计方法,包括以下步骤:S1:根据量子奇异值估计构造量子态形式的空间协方差矩阵;S2:根据变分原理实现密度矩阵特征分解算法并对步骤S1中的协方差矩阵进行特征分解得到特征向量;S3:根据步骤S2得到的特正向量实现量子标记操作并实现到达方向搜索。本发明针对混合大规模MIMO通信系统中传统的到达方向估计算法,采用量子奇异值估计算法、量子可获取数据结构以及变分量子算法,降低了传统到达方向估计问题的复杂度,从而得到更稳定的性能。

    一种用于计算希尔伯特-施密特检验的方法

    公开(公告)号:CN115049065A

    公开(公告)日:2022-09-13

    申请号:CN202210698044.0

    申请日:2022-06-20

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种用于量子线路之间进行希尔伯特‑施密特检验的方法,包括:(1)确定已知线路U,待比较量子线路V;(2)将待比较量子线路按照ZX计算重写规则改写成ZX图G;(3)对G图进行共轭操作,得到共轭ZX图G*;(4)对G*图按照ZX图简化规则进行优化操作,得到简化共轭ZX图(5)将简化共轭图还原回量子线路,得到量子线路(6)已知线路U和量子线路进行希尔伯特‑斯密特检验,求出保真度F。本发明希尔伯特‑斯密特检验方法,综合了ZX计算改写、简化规则和还原回量子线路方法,可以实现两个量子线路之间相似程度的计算,并且该方法具有通用性,且优化了线路结构,可以提高希尔伯特‑斯密特检验的简便性和高效性。

    一种基于贪婪算法的量子线路优化方法

    公开(公告)号:CN114970869A

    公开(公告)日:2022-08-30

    申请号:CN202210532473.0

    申请日:2022-05-10

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于贪婪算法的量子线路优化方法,该方法对2‑local Hamiltonian量子模拟线路使用贪婪算法自动化寻找最佳的线路优化方案,通过将线路中的两比特门进行对角化分解并重新进行排列,抵消掉相邻的对角化门从而大幅度地减少线路深度。该方法不受量子线路物理硬件的限制,能够有效地减少量子计算机上量子模拟算法实施所需的实际深度,提高复杂量子模拟算法的计算效率,便于量子模拟算法及其应用的开发效率。相比于目前最好的量子线路优化器,本发明可在2‑local Hamiltonian线路上显著降低线路深度,减少单比特量子门数量。

    一种量子计算的克莱姆-斯密特正交化方法

    公开(公告)号:CN113052319A

    公开(公告)日:2021-06-29

    申请号:CN202110311886.1

    申请日:2021-03-24

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于量子计算的克莱姆‑斯密特正交化方法,包括以下步骤:S1:将传统的线性无关向量集合通过量子方式制备成对应的量子态集合;S2:根据量子块编码技术实现克莱姆‑斯密特正交化对步骤S1中的量子态集合进行正交化过程获得一组正交的量子态集合。本发明针对传统的克莱姆‑斯密特正交化方法,采用量子块编码技术、酉矩阵线性组合技术,降低了传统克莱姆‑斯密特正交化的复杂度,从而得到更稳定的性能。

    一种量子通信网络中基于保真度度量的多播路由方法

    公开(公告)号:CN109714261B

    公开(公告)日:2020-12-25

    申请号:CN201910025382.6

    申请日:2019-01-11

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种量子通信网络中基于保真度度量的多播路由方法。该方法针对给定的量子网络连通图,以所有多播成员获得的信息的保真度最大为目标,以量子克隆机制的副本数和源节点到所有目标节点的最短路径的最大跳数为限制条件,构造符合条件的多播树型路由,基于普适的对称量子克隆机制求得最优保真度的多播树结构。本发明可以为量子通信网络构造从源节点到多播成员的最佳保真度路径,进而实现多播通信。

    一种基于量子禁忌搜索算法的波束赋形码本搜索方法

    公开(公告)号:CN110572194A

    公开(公告)日:2019-12-13

    申请号:CN201910967810.7

    申请日:2019-10-12

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于量子禁忌搜索算法的波束赋形码本搜索方法,根据分别储存有模拟型预编码器和组合器的两个码本P和C,设定量子禁忌搜索算法所需的量子矩阵Q(t),并对量子矩阵Q(t)进行初始化操作;通过量子测量得到相邻解集合N,对集合中每个超出范围的解进行修剪操作,并计算每个解对应的目标函数值;检测算法循环过程中是否陷入局部最优解,并对已陷入局部最优解的算法运用量子非门X操作,跳出局部最优解;在相邻解集合N中确定最优解sb和最差解sw,对两矩阵间相异处运用量子旋转门R(Δθ)。本发明采用量子禁忌搜索算法以及量子非门操作降低了传统的基于码本的波束赋形方法搜索预编码器、组合器最优配对问题的复杂度,并且使陷入局部最优解的算法跳出局部最优解。

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