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量子线路仿真的分治算法
  • ISSN号:0372-2112
  • 期刊名称:电子学报/Acta Electronica Sinica
  • 时间:0
  • 页码:439-442
  • 语言:中文
  • 分类:TP387[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]东南大学计算机科学与工程学院,江苏南京210096, [2]扬州大学信息工程学院,江苏扬州225009
  • 相关基金:国家自然科学基金(No.60572071,60873101);江苏省自然科学基金(No.BK2007104,BK2008209)
  • 相关项目:量子计算的线路模型描述的关键技术研究
中文摘要:

本文将通用量子线路分为两类,给出了每类中两种线路的酉算子表达式;根据矩阵张量积转置相似定理,实现了两类线路酉算子间的转换.引入矩阵的直和运算并将其扩展到向量上,以简洁的形式直观地表示出量子线路对输入向量的作用.在将量子线路抽象为受控酉运算嵌套的基础上,提出了仿真量子线路的分治算法.相较于其他基于状态向量的仿真算法,该算法避免了通过张量积运算生成酉矩阵,从而节省了存储空间;并且在仿真非平凡的量子线路时具有更好的时间复杂度.

英文摘要:

Quantum circuits are divided into two classes, and unitary operator expressions for two kinds of circuits in each class are offered. Transformation of unitary operators between two classes is presented according to tensor product transposition similaxity theory. Besides, direct sum operation of matrices is adopted and expanded to vectors to elegantly represent the functions of quantum circuits on input vectors. On the basis of abstracting quantum circuits as controlled unitary operations, divide and conquer algorithms are proposed to simulate quantum circuits. In contrast to other algorithms based on state vector, our algorithms avoid generating matrix operators by tensor product, thus are considerably economy of memory space;and we also show that they are more time-efficient while simulating nontrivial quantum circuits.

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期刊信息
  • 《电子学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国电子学会
  • 主编:郝跃
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  • 邮编:100036
  • 邮箱:new@ejournal.org.cn
  • 电话:010-68279116 68285082
  • 国际标准刊号:ISSN:0372-2112
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2087/TN
  • 邮发代号:2-891
  • 获奖情况:
  • 2000年获国家期刊奖,2000年获国家自然科学基金志项基金支持,中国期刊方阵“双高”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(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),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:57611