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文檔簡介

1、第五章第五章 量子計算及其光學實現(xiàn)量子計算及其光學實現(xiàn)普適量子門與量子線路5.1量子算法5.2量子計算的光學實現(xiàn)5.35.1 普適量子門與量子線路lone-way computer模型 以上線路模型是經(jīng)典計算的標準模型，量子計算有自己的特點，因而有其它計算模型。 one-way computer首先需要制備特殊的糾纏態(tài)（Graph state），然后只進行單比特測量就可完成量子計算，也稱基于測量的量子計算（measurement-based quantum computation）。5.2 量子算法幾何表示：5.3 量子計算的光學實現(xiàn)lDiVincenzo判據(jù)量子計算物理實現(xiàn)的五個要求：1)有

2、一個能提供量子比特并可擴展的物理系統(tǒng)。2)能把量子比特制備成初始基準態(tài)。3)消相干時間長,足以完成量子操作。4)能執(zhí)行普適門集合中的量子門操作。5)能對量子比特進行有效的測量。候選物理系統(tǒng)：1.線性光學系統(tǒng)（linear optics）2.離子阱（ion trap)3.腔量子電動力學（cavity electrodynamics, cavity QED）4.超導約瑟夫森結(jié)系統(tǒng)（Josephson junction）5.核磁共振系統(tǒng)（NMR）6.量子點系統(tǒng)（quantum dot）DavidDiVincenzo 后來，有簡化方案及其偏振編碼版本：2.CZ門 通過兩個HOM干涉儀和兩個NS門實現(xiàn)兩個邏輯比特的受控Z門操作，成功概率是NS門成功概率的平方。問題研究：試對該問題研究：試對該CZCZ門的執(zhí)行過程和結(jié)果進行分析。門的執(zhí)行過程和結(jié)果進行分析。3.通向可擴展量子計算機 直接擴展的成功概率隨兩比特門的數(shù)目指數(shù)衰減。有許多克服該困難的方案。n KLM：利用teleportation，將概率性CZ門的作用歸結(jié)到糾纏態(tài)制備過程，排除到量子計算過程之外。但由于Bell態(tài)測量在線性光學下也是概率性的，又通過改進糾纏態(tài)使成功概率漸進趨于1，并使用編碼對傳態(tài)失敗進行糾錯。n 簇態(tài)（cluster s

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