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基于量子逻辑的图灵机及其通用性
  • ISSN号:0254-4164
  • 期刊名称:计算机学报/Chinese Journal of Computers
  • 时间:0
  • 页码:290-294
  • 语言:中文
  • 分类:TP301[自动化与计算机技术—计算机系统结构;自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
  • 作者机构:[1]陕西师范大学计算机科学学院,西安710062, [2]陕西师范大学数学与信息科学学院,西安710062
  • 相关基金:国家自然科学基金(60873119); 教育部高等学校博士点基金(200807180005)资助
  • 相关项目:不确定环境下的计算模型与计算理论研究
作者: 李平|李永明|
中文摘要:

基于量子逻辑的自动机理论是量子计算模型的一个重要研究方向.该文研究了基于量子逻辑的图灵机(简称量子图灵机)及其一些变形,给出了包括非确定型量子图灵机l-VTM,确定型量子图灵机l-VDTM以及相应类型的多带量子图灵机,并引入量子图灵机基于深度优先与宽度优先识别语言的两种不同定义方式,证明了这两种定义方式在量子逻辑意义下是不等价的.进一步证明了l-VTM、l-VDTM与相应类型的多带量子图灵机之间的等价性.其次,给出了量子递归可枚举语言及量子递归语言的定义,并给出了二者的层次刻画,证明了l-VTM与l-VDTM不等价,但两者作为量子递归语言的识别器是等价的.最后,文中讨论了基于量子逻辑的通用图灵机的存在性问题,给出了一套合理编码系统,证明了基于量子逻辑的通用图灵机在其所取值的正交模格无限时不存在,而在其所取值的正交模格有限时是存在的.

英文摘要:

Automata theory based on quantum logic is an important aspect of the quantum computing models.First we study Turing machines based on quantum logic(quantum Turing machines,for short) and their variants,the notions including nondeterministic quantum Turing machines l-VTM,deterministic quantum Turing machines l-VDTM and multi-tape quantum Turing machines are introduced.Two methods to recognize quantum languages by quantum Turings machines are given,which are based on depth-first technique and on width-first technique,respectively,it is shown that these two methods are not equivalent in recognizing quantum languages.Second,we introduce the notions of quantum recursively enumerable languages and quantum recursively languages,and the stratified characterization of them are also given.Moreover,we show that l-VTMs and l-VDTMs are not equivalent.However,they are equivalent when they accept quantum recursively languages.Which is an important differentia between quantum Turing machines and classical Turing machines.Finally,we study the existence of a universal quantum Turing machine and give a coding system.It is shown that the universal quantum Turing machine does not exist when the orthomodular lattice is infinite,and the universal quantum Turing machine exists when the orthomodular lattice is finite.

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期刊信息
  • 《计算机学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国计算机学会 中国科学院计算技术研究所
  • 主编:孙凝晖
  • 地址:北京中关村科学院南路6号
  • 邮编:100190
  • 邮箱:cjc@ict.ac.cn
  • 电话:010-62620695
  • 国际标准刊号:ISSN:0254-4164
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1826/TP
  • 邮发代号:2-833
  • 获奖情况:
  • 中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国数学评论(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:48433