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《暨南大学》 2017年
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基于线路模型的辅助量子计算

周旭  
【摘要】:量子计算,是基于量子力学的原则执行计算的。随着量子计算与量子信息的发展,量子计算机的研发也是在不断进步中。当一台大规模的通用的量子计算机被研发出来,由于其造价昂贵,那么它将以“云”计算模式提供给客户端所使用。在量子计算领域中,有一个标准的计算模型——量子线路模型。通过量子线路模型,客户端可以在“云”模式下,让远程量子服务器辅助其执行通用量子计算。此外,通过量子线路模型,客户端还能进行量子隐形传态。本文设计了两个基于线路模型的通用辅助量子计算协议,一个是基于π/8门的,另一个则基于Toffoli门的通用量子门集。我们对协议的通用性、半盲性和正确性作了详细的分析,以保证Alice会得到正确的计算结果。该协议的创新点在于Bob利用三轮操作辅助Alice执行π/8门,并且首次提出辅助执行Toffoli门。协议中,只要求Alice拥有接收和发送量子态、执行Pauli门操作的能力,Bob始终不能知道Alice的真实输入和最终输出结果。本文还提出了两个量子隐形传态方案,一个是标准的量子隐形传态,另一个是概率量子隐形传态。该方案的创新点在于利用新的四粒子纠缠态实现了任意单量子比特的隐形传态。第一个方案使用四粒子最大纠缠态作为量子信道,成功概率为1,第二个方案使用更一般的纠缠态—四粒子非最大纠缠态,成功概率为2(∣l∣~2+∣m∣~2)(其中l和m为用作量子信道的四粒子非最大纠缠态的两个幅度)。
【学位授予单位】:暨南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:O413

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