量子逻辑网络的核磁共振实现 被引量：1

1

作者 方细明 朱熙文 +1 位作者 ZHU Xi-wen DUAN Yi-wu 《原子与分子物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2001年第2期173-177,181,共6页

利用相位相反技术 ,设计出了实现精确的CN门的脉冲序列 ;构造了三量子位的双重控制相位旋转门(CCS门 ) ,它是将核磁共振 (NMR)实现Grover量子算法从二量子位推广到三量子位的关键逻辑门 ,而且 ,依此方法 ,可以用NMR实现N量子位的Grover... 利用相位相反技术 ,设计出了实现精确的CN门的脉冲序列 ;构造了三量子位的双重控制相位旋转门(CCS门 ) ,它是将核磁共振 (NMR)实现Grover量子算法从二量子位推广到三量子位的关键逻辑门 ,而且 ,依此方法 ,可以用NMR实现N量子位的Grover量子算法 ;还给出了量子Toffoli门以及量子态的各种对称操作的逻辑部件。所有这些逻辑操作都是构建量子态工程的工具。文中大部分脉冲序列己经在实验中得到验证 ,这些结果对于量子计算的理论研究和实验实现都具有现实意义。 展开更多

关键词 量子计算 核磁共振 量子逻辑门 grover量子算法 对称操作 量子逻辑网络 相位相反技术 脉冲序列

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多轮EM结构的量子差分碰撞密钥恢复攻击 被引量：1

2

作者 张中亚 吴文玲 邹剑 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2021年第12期2811-2818,共8页

量子算法的发展和应用对密码算法的设计和分析产生了深远的影响,其中Grover量子算法和Simon量子算法在密码安全性评估中应用较多,但作为生日碰撞攻击量子化的BHT(Brassard,H yer,Tapp)量子算法,还没有得到具体应用,研究BHT量子算法对密... 量子算法的发展和应用对密码算法的设计和分析产生了深远的影响,其中Grover量子算法和Simon量子算法在密码安全性评估中应用较多,但作为生日碰撞攻击量子化的BHT(Brassard,H yer,Tapp)量子算法,还没有得到具体应用,研究BHT量子算法对密码算法的分析具有重要意义.通过对多轮EM(Even,Mansour)结构进行分析,研究了经典条件和量子条件下的碰撞搜索算法与差分密钥恢复攻击的结合,对多轮EM结构进行了差分碰撞密钥恢复攻击,并从BHT量子算法的角度进行量子化.结果表明,经典条件下,当差分传递概率2^(-p)≥2-^(n/2)时,r轮EM结构的差分密钥恢复攻击时间复杂度从O(2^(p+n))降到O(2^(p+n/2)),速度快了2^(n/2)倍.量子条件下,当差分传递概率2^(-p)>2^(-n/3)时,结合BHT量子算法的差分碰撞密钥恢复攻击时间复杂度要优于基于Grover量子算法的差分密钥恢复攻击,显示了BHT量子算法在具体密码分析中的有效性. 展开更多

关键词 量子计算 grover量子算法 BHT量子算法 差分分析 EM结构

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八粒子量子态对彩色图像的存储方案 被引量：1

3

作者 苏丹 和伟 +1 位作者 吴经纬 莫晶 《云南师范大学学报（自然科学版）》 2014年第3期56-60,共5页

经典彩色图像的存储方法存在着数据量很大且很费内存等缺点,针对这些缺点,提出了一种在量子比特阵列中采用八粒子量子态存储彩色图像的方法,借助于量子态的巨大存储能力,通过采用量子并行计算特性的Grover量子搜索算法,起到平方根加速... 经典彩色图像的存储方法存在着数据量很大且很费内存等缺点,针对这些缺点,提出了一种在量子比特阵列中采用八粒子量子态存储彩色图像的方法,借助于量子态的巨大存储能力,通过采用量子并行计算特性的Grover量子搜索算法,起到平方根加速的理想效果.在图像存储和图像重构的过程中,对量子比特阵列进行搜索找到相应的彩色图像,证明所采用的方法有很好的效果. 展开更多

关键词 彩色图像 grover量子算法 量子比特阵列 量子存储

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Grover量子算法与数据加密标准的安全性分析 被引量：1

4

作者 孟洋 傅广生 《湖南文理学院学报（自然科学版）》 CAS 2006年第3期78-79,共2页

讨论了现在流行的DES密码体系的安全机制,详细分析了如何用Grover量子搜索方法进行密钥穷举搜索的攻击.得出理论上Grover量子搜索法对DES的安全机制存在潜在的威胁.

关键词 数据加密标准 grover量子算法 明文攻击 穷举 搜索

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基于量子计算方法的多址DCSK通信系统研究（英文）

5

作者 李辉 郝晓晓 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期566-572,共7页

为了降低多用户之间的干扰问题,提出了一种新的混沌多址通信系统(多比特MA-DCSK),并设计了该系统的多用户检测算法。通过仿真实验,比较了该多比特MA-DCSK系统与可变延时MA-DCSK系统的误码率性能,证明了该系统具有更低的误码率.利用量子... 为了降低多用户之间的干扰问题,提出了一种新的混沌多址通信系统(多比特MA-DCSK),并设计了该系统的多用户检测算法。通过仿真实验,比较了该多比特MA-DCSK系统与可变延时MA-DCSK系统的误码率性能,证明了该系统具有更低的误码率.利用量子并行运算的特性,采用Grover量子算法解决多用户检测算法的计算复杂度,这种算法可以将复杂度从N降低到N^(1/2).仿真结果表明,在不影响系统性能的同时,量子算法可以有效地降低计算复杂度。 展开更多

关键词 混沌通信 多比特MA-DCSK 多用户检测算法 grover量子算法 计算复杂度

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两量子位Grover量子算法NMR脉冲序列参量的研究 被引量：3

6

作者 彭永刚 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期1806-1810,共5页

从两量子位核磁共振量子计算机物理模型出发,通过解单体含时薛定谔方程和解两体含时薛定谔方程,提出了Grover量子算法核磁共振脉冲序列参量设定的两种规则,给出了具体参量取值,并进行了数值仿真,仿真结果表明:解两体薛定谔方程给出的参... 从两量子位核磁共振量子计算机物理模型出发,通过解单体含时薛定谔方程和解两体含时薛定谔方程,提出了Grover量子算法核磁共振脉冲序列参量设定的两种规则,给出了具体参量取值,并进行了数值仿真,仿真结果表明:解两体薛定谔方程给出的参量设定规则,能使两量子位量子搜索的目标态是纯基态,目标态的z分量期望值精确度达到在小数点后三位与理论值完全相同,验证了我们提出的参量设定规则的正确性. 展开更多

关键词 参量设定 核磁共振脉冲序列 含时薛定谔方程 grover量子算法数值仿真

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基于变精度粗糙集与量子贝叶斯网络的变压器故障诊断研究 被引量：8

7

作者 郭栋 熊文真 +2 位作者 徐建新 韩继光 李哲 《计算机应用与软件》 2017年第2期93-99,105,共8页

及时准确的变压器故障诊断对电力部门正常运转而言意义重大。针对粗糙集与贝叶斯网络模型在变压器故障诊断中出现受噪声数据影响大、存在完全搜索NP困难等问题,提出基于变精度粗糙集与量子贝叶斯网络的变压器故障诊断模型。通过Grover... 及时准确的变压器故障诊断对电力部门正常运转而言意义重大。针对粗糙集与贝叶斯网络模型在变压器故障诊断中出现受噪声数据影响大、存在完全搜索NP困难等问题,提出基于变精度粗糙集与量子贝叶斯网络的变压器故障诊断模型。通过Grover量子搜索算法快速搜索变压器故障、征兆类型等目标数据,运用层次分析法删减对诊断故障影响较小的指标,并分析确定变精度粗糙集的错误分类率β,获得最小故障决策表,从而构建贝叶斯网络故障推理模型,实现对变压器故障的诊断研究。实例分析表明,与粗糙集、量子贝叶斯网络等模型相比,该模型更适合变压器故障的诊断且诊断精确。 展开更多

关键词 变压器故障诊断 变精度粗糙集 grover量子搜索算法 贝叶斯网络

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基于Grover量子搜索算法的MD5碰撞攻击模型

8

作者 张兴兰 李登祥 《信息网络安全》 CSCD 北大核心 2024年第8期1210-1219,共10页

量子计算天然的并行性使其在密码学领域具有巨大潜力,而在信息安全领域,Hash函数的安全性至关重要。因此,后量子密码学概念的提出使得Hash函数在后量子时代的研究价值凸显。文章提出了一种基于Grover量子搜索算法的MD5碰撞攻击模型,运... 量子计算天然的并行性使其在密码学领域具有巨大潜力,而在信息安全领域,Hash函数的安全性至关重要。因此,后量子密码学概念的提出使得Hash函数在后量子时代的研究价值凸显。文章提出了一种基于Grover量子搜索算法的MD5碰撞攻击模型,运用模差分分析法,通过对输入的量子叠加态进行约束搜索以找到满足碰撞条件的目标态,再根据差分构造出与之相碰撞的消息。此外,文章探讨了量子搜索算法中的迭代过程及其关键操作,设计了相应的Oracle黑盒的量子线路,并对其进行性能分析,结果表明,与经典算法相比,该模型显著降低了攻击的计算复杂度,为后量子密码时期Hash函数的研究提供了新的思路和方法,也为防御此类攻击提供了有益参考。 展开更多

关键词 量子计算 碰撞攻击 grover量子搜索算法 MD5算法

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任意量子位Grover量子搜索算法的NMR脉冲序列的理论设计及NMR实验验证 被引量：4

9

作者 杨晓冬 缪希茄 《中国科学（A辑）》 CSCD 北大核心 2002年第10期912-920,共9页

Grover量子搜索算法是目前量子计算理论和实验中研究最广泛,而且已被核磁共振（NMR）实验所验证的一种量子算法.提出了多量子算符代数理论（Miao X.Mol.Phys.2000,98:625）,设计了任意量子比特的 Grover算法的NMR实验脉冲序列,即NMR量... Grover量子搜索算法是目前量子计算理论和实验中研究最广泛,而且已被核磁共振（NMR）实验所验证的一种量子算法.提出了多量子算符代数理论（Miao X.Mol.Phys.2000,98:625）,设计了任意量子比特的 Grover算法的NMR实验脉冲序列,即NMR量子计算程序,并用NMR实验验证了其中2个量子比特的Grover算法计算程序,初步表明了多量子算符代数理论的正确性. 展开更多

关键词 量子位 NMR实验验证 量子计算 grover量子搜索算法 多量子算符代数理论 核磁共振 量子力学 脉冲序列

原文传递

Grover量子搜索算法在“嵩山”超级计算机系统中的模拟

10

作者 杜帅岐 刘晓楠 +1 位作者 廉德萌 刘正煜 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2024年第9期96-102,共7页

量子计算凭借其叠加性和纠缠性,具有强大的并行计算能力。然而,目前的量子计算机不能在保证大规模量子比特处于稳定叠加态的同时,进行干涉、纠缠等量子操作。因此,当前研究和推动量子计算的有效途径是使用经典计算机模拟量子计算。Grove... 量子计算凭借其叠加性和纠缠性,具有强大的并行计算能力。然而,目前的量子计算机不能在保证大规模量子比特处于稳定叠加态的同时,进行干涉、纠缠等量子操作。因此,当前研究和推动量子计算的有效途径是使用经典计算机模拟量子计算。Grover量子搜索算法针对无序数据库搜索问题设计,将搜索的时间复杂度加速至开平方级,能加速机器学习中的主成分分析。因此,研究和模拟Grover算法,可以促进量子计算与机器学习结合领域的发展,为Grover量子搜索算法的应用以及量子机器学习在“嵩山”超级计算机系统中的模拟奠定基础。通过研究Grover量子搜索算法,模拟出了算法的量子线路。使用Toffoli量子门优化该量子线路,在减少了两个辅助量子比特的同时,提出了Grover算法的通用量子线路。实验基于“嵩山”超级计算机系统的CPU+DCU异构体系,使用了MPI多进程+HIP多线程的两级并行策略。通过调整辅助比特在量子线路中的位置,减少了MPI进程间的通信;使用分片的方式传输数据依赖的量子态。对比串行版本,并行化的模拟算法取得了最高560.33倍的加速,首次实现了31qubits规模的Grover量子搜索算法。 展开更多

关键词 grover量子搜索算法 异构体系 MPI HIP 分片传输

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相位不匹配的量子搜索算法 被引量：3

11

作者 金文梁 陈向东 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期189-192,共4页

当搜索空间局限在二维复子空间中时,如果无序数据库中的总个数足够大,那么倘若任意的两个完全独立的相位旋转角集合(但其中一个集合中元素的个数相对于无序数据库中的总个数相对较小)满足多相位匹配方程,则仍然能以较高的成功概率找到... 当搜索空间局限在二维复子空间中时,如果无序数据库中的总个数足够大,那么倘若任意的两个完全独立的相位旋转角集合(但其中一个集合中元素的个数相对于无序数据库中的总个数相对较小)满足多相位匹配方程,则仍然能以较高的成功概率找到唯一的目标态.本文针对一种带有特定前提条件的量子搜索问题,说明了可通过结合多相位匹配方程和经典的穷举算法以使得该目标态能以几乎接近100%的成功概率找到.最后给出了一个实例. 展开更多

关键词 grover量子搜索算法 二维复子空间 多相位匹配方程 穷举算法

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基于Grover算法的通信系统信号检测 被引量：2

12

作者 周立志 李飞 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2010年第15期250-252,共3页

设计一种基于Grover算法的MIMO-OFDM系统信号检测方案,将Grover算法应用于寻找最小判决值以判决发送序列。通过Matlab仿真分析比较Grover及其改进算法与传统检测算法的复杂度和性能。测试结果表明,Grover改进算法可以在有效降低复杂度... 设计一种基于Grover算法的MIMO-OFDM系统信号检测方案,将Grover算法应用于寻找最小判决值以判决发送序列。通过Matlab仿真分析比较Grover及其改进算法与传统检测算法的复杂度和性能。测试结果表明,Grover改进算法可以在有效降低复杂度的同时,达到与经典最佳接收算法基本相同的性能。 展开更多

关键词 grover量子搜索算法 量子并行计算 MIMO-OFDM检测

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MIMO-OFDM系统的联合估计检测算法 被引量：2

13

作者 高敬鹏 赵旦峰 +1 位作者 周相超 付芳 《吉林大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期861-866,共6页

针对最大似然检测算法复杂度高,最小二乘信道估计性能较差等缺陷,提出了一种SAGE-IGQS联合估计检测算法,该算法使用LS算法进行信道初始化,采用SAGE算法进行信道迭代估计,并结合改进的Grover量子搜索算法进行信号检测,从而提高了系统的... 针对最大似然检测算法复杂度高,最小二乘信道估计性能较差等缺陷,提出了一种SAGE-IGQS联合估计检测算法,该算法使用LS算法进行信道初始化,采用SAGE算法进行信道迭代估计,并结合改进的Grover量子搜索算法进行信号检测,从而提高了系统的有效性。理论研究和仿真结果表明:该算法在降低系统复杂度的情况下,误比特率性能优于传统的联合检测算法,与理想信道估计下的最大似然检测算法相接近。 展开更多

关键词 信息处理技术 多输入多输出-正交频分复用 联合估计检测 SAGE算法 改进的 grover量子搜索算法 信道估计

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Grover量子搜索算法的模拟实现 被引量：1

14

作者 张洪涛 代永涛 +3 位作者 凃玲英 舒军 熊红梅 胡一凡 《陕西师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期7-10,共4页

将一种用于量子计算仿真的量子程序设计语言引入Grover量子搜索算法中,并在Linux操作系统中模拟实现该算法。仿真结果与理论分析结果的一致性验证了Grover量子搜索算法可以将搜索问题从经典的N步缩小到N^(1/2)步,是对经典搜索算法的二... 将一种用于量子计算仿真的量子程序设计语言引入Grover量子搜索算法中,并在Linux操作系统中模拟实现该算法。仿真结果与理论分析结果的一致性验证了Grover量子搜索算法可以将搜索问题从经典的N步缩小到N^(1/2)步,是对经典搜索算法的二次加速。同时,量子程序设计语言的引入,为量子搜索算法的研究提供了一种强大、简便、通用的工具。 展开更多

关键词 grover量子搜索算法 量子程序设计语言 仿真

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多量子位Grover量子搜索算法的NMR仿真实现 被引量：1

15

作者 孙力 卢春红 《计算机工程与科学》 CSCD 2007年第7期106-109,共4页

核磁共振(NMR)技术目前是能有效实现量子计算的物理体系之一。多量子算符代数理论可以将幺正变换分解为一系列有限的单量子门和对角双量子门的组合。本文以核磁共振和多量子算符代数理论为基础,提出了实现多量子位Grover量子搜索算法的... 核磁共振(NMR)技术目前是能有效实现量子计算的物理体系之一。多量子算符代数理论可以将幺正变换分解为一系列有限的单量子门和对角双量子门的组合。本文以核磁共振和多量子算符代数理论为基础,提出了实现多量子位Grover量子搜索算法的核磁共振脉冲序列设计方法,并在量子计算仿真程序上进行了3量子位的Grover量子搜索算法的实验验证。 展开更多

关键词 核磁共振 grover量子搜索算法 脉冲序列 量子仿真器

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量子搜索算法的多相位关系研究 被引量：1

16

作者 金文梁 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第7期1440-1447,共8页

假设给定一个总数为N的无序数据库,极其复杂的计算使得几乎不可能建立一个精确的数学公式来描述这个结论:在二维复子空间中,对于一个等幅分布的初始态,存在两个定义在实数域上的相位旋转角集合以使得唯一的目标态能以100%的成功概率找到... 假设给定一个总数为N的无序数据库,极其复杂的计算使得几乎不可能建立一个精确的数学公式来描述这个结论:在二维复子空间中,对于一个等幅分布的初始态,存在两个定义在实数域上的相位旋转角集合以使得唯一的目标态能以100%的成功概率找到;文中采取了一种近似的计算方法,通过归纳法推导出了多相位匹配方程.倘若其中一个相位旋转角集合中的元素个数j相对于N(N足够大)较小,则该方程就能保证唯一的目标态以较高的成功概率找到.接着,通过文中推导出的一个递推关系式,对任意给定的j>2,分析了Long算法的计算复杂性.最后,通过一些数值模拟的实例进一步验证了多相位匹配方程的有效性. 展开更多

关键词 grover量子搜索算法 Long算法 Long算子 二维复子空间 多相位匹配方程

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Grover算法量子处理架构的设计与模拟

17

作者 张洪涛 代永涛 凃玲英 《华侨大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2016年第6期749-753,共5页

针对混合架构经典-量子算法的量子算法处理单元,设计基于Grover算法的量子处理架构.将一种用于量子计算仿真的量子程序设计语言引入Grover量子搜索算法中,并在Linux操作系统中进行执行与模拟.结果表明:所提架构可以提高量子搜索算法的... 针对混合架构经典-量子算法的量子算法处理单元,设计基于Grover算法的量子处理架构.将一种用于量子计算仿真的量子程序设计语言引入Grover量子搜索算法中,并在Linux操作系统中进行执行与模拟.结果表明:所提架构可以提高量子搜索算法的执行性能;利用反馈调节可以有效地实现量子搜索算法的最佳性能. 展开更多

关键词 grover量子搜索算法 量子处理架构 量子程序设计语言 仿真

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一种量子处理架构的仿真实现

18

作者 代永涛 张洪涛 凃玲英 《河北师范大学学报（自然科学版）》 CAS 2016年第6期478-484,共7页

提出了一种基于Grover算法的量子处理架构,并考虑了反馈控制对所提构架的影响,通过基于量子程序设计语言的软件模拟与基于串并行结构的FPGA硬件仿真2种不同的方法对所提架构进行了执行与模拟.结果表明:所提架构可以有效实现量子搜索算... 提出了一种基于Grover算法的量子处理架构,并考虑了反馈控制对所提构架的影响,通过基于量子程序设计语言的软件模拟与基于串并行结构的FPGA硬件仿真2种不同的方法对所提架构进行了执行与模拟.结果表明:所提架构可以有效实现量子搜索算法的执行性能.同时,其硬件仿真较软件模拟具有显著优势. 展开更多

关键词 grover量子搜索算法 量子处理架构 量子程序设计语言 FPGA 仿真

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基因信息处理中的量子搜索特性

19

作者 孙力 须文波 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第2期199-203,共5页

DNA复制和蛋白质合成过程中的核苷酸基配对过程可以看成是无序数据项的搜索问题。量子搜索与经典搜索相比,具有平方根数量级的加速。本文通过符合Grover量子搜索算法的经典谐振子系统和量子隧道效应建立了核甘酸基配对和氢键形成的模型... DNA复制和蛋白质合成过程中的核苷酸基配对过程可以看成是无序数据项的搜索问题。量子搜索与经典搜索相比,具有平方根数量级的加速。本文通过符合Grover量子搜索算法的经典谐振子系统和量子隧道效应建立了核甘酸基配对和氢键形成的模型,并从维持量子相干性的角度探讨了DNA聚合酶的催化作用,从信息学的角度论证了生物信息处理的优化。 展开更多

关键词 量子计算 grover量子搜索算法 经典谐振子系统 量子隧道效应 DNA聚合酶 核苷酸基配对

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三个量子比特的Grover量子搜寻算法的核磁共振实现

20

作者 肖丽 罗军 +1 位作者 傅利平 曾锡之 《量子电子学报》 CAS CSCD 2000年第6期493-499,共7页

Ｇｒｏｖｅｒ量子搜寻算法是一种重要的量子算法．本文利用核磁共振模拟机首次实现了三个量子比特（ｑｕｂｉｔ）的 Ｇｒｏｖｅｒ搜寻算法．讨论了量子计算机确实比经典电子计算机有效．

关键词 量子比特 grover量子搜索算法 核磁共振 模拟机

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