基于Hamming距离和量子搜索算法的联想分类器设计

针对现有联想分类器不能存储重复样本的问题,提出一种基于Hamming距离和量子搜索算法的量子联想分类器设计方法,并给出联想分类器存储和分类的线路图.该方法需提前准备5组量子比特,分别对Hamming距离、输入样本、模式样本、类别和序号进行编码.首先,根据样本总体N,计算联想分类器所需的量子位数,再利用量子旋转门和Hadamard门将初态为0〉的量子位旋转为恰好包含N个基态的均衡叠加态;其次,根据待存储样本的类别和值,将剩余两组初始状态为0〉的量子位通过可控操作转换为相应的量子基态;最后,基于量子最小搜索的分类方法,计算输入样本与所有存储样本之间的Ha mming距离,再使用固定相位Grover量子搜索算法搜索这些Hamming距离的最小值,最小值对应存储样本的类别即为输入样本的类别,具体的分类结果可通过测量寄存器中的量子态得到.

任意大小图像的量子描述及双线性插值方法

为解决任意大小图像的量子描述及缩放问题,提出一种改进的量子图像描述方法。采用量子基态描述像素值,采用量子叠加态描述像素位置,该叠加态可包含任意数量的基态,描述任意大小的图像。提出一种基于量子傅里叶变换的图像双线性插值方法。基于量子傅里叶变换基本原理,设计实现加法和乘法的量子线路,利于这两个模块及其它辅助模块,研究实现图像双线性插值的量子线路设计方法,设计双线性插值放大和缩小两种具体的量子线路。基于线路中采用的量子基本门的数量,分析线路的复杂度,其结果表明,该方法可以实现对经典方法的指数加速。经典计算机上的仿真结果验证了提出方法的有效性。