量子控制非门核磁共振脉冲序列设计与验证

在核磁共振条件下解单体含时薛定谔方程,给出核自旋绕x轴和y轴转动π/2的单量子位转动门,根据量子控制非门的定义,设计出实现量子控制非门的核磁共振脉冲序列。利用两个核自旋之间的相互作用时间远小于射频脉冲作用时间这个条件,通过在旋转参考系中近似求解核磁共振时的两体含时薛定谔方程,给出量子控制非门核磁共振脉冲序参数取值。利用Suzuki对称乘积公式,对含时薛定谔方程进行数值计算,数值计算结果验证了量子控制非门脉冲序列设计与参数取值的正确性。

量子算法核磁共振实现脉冲序列设计程序问题研究

从两量子位核磁共振量子处理器物理模型出发,利用Raedt小组提出的自旋-1/2代数理论,根据量子控制非门的定义及Grover量子算法原理,介绍了量子控制非门的4种不同脉冲序列及两量子位Grover量子算法的两种不同脉冲序列的设计过程,通过数值求解含时薛定谔方程模拟量子控制非门和两量子位Grover量子算法,等价于执行量子控制非门和两量子位Grover量子算法运算,演示和分析量子控制非门及两量子位Grover量子算法核磁共振脉冲序列设计呈现的量子程序问题.

两量子位Grover量子算法NMR脉冲序列参量的研究

从两量子位核磁共振量子计算机物理模型出发,通过解单体含时薛定谔方程和解两体含时薛定谔方程,提出了Grover量子算法核磁共振脉冲序列参量设定的两种规则,给出了具体参量取值,并进行了数值仿真,仿真结果表明:解两体薛定谔方程给出的参量设定规则,能使两量子位量子搜索的目标态是纯基态,目标态的z分量期望值精确度达到在小数点后三位与理论值完全相同,验证了我们提出的参量设定规则的正确性.

多量子位量子Fourier变换的仿真实现研究

量子Fourier变换(QFT)是许多量子算法的关键子例行程序,核磁共振系统(NMR)是目前最有希望实现量子计算的物理系统之一。在介绍QFT,并对其进行进一步分析,得到了多量子位QFT的实现逻辑线路后,应用多量子算符代数理论,给出了基本量子逻辑门的核磁共振实现,分解了QFT各相应的逻辑操作,设计了相应的核磁共振脉冲序列。并通过量子计算仿真程序进行了实现多量子位QFT的实验验证,证明了所设计的NMR脉冲序列的合理性和实用性。

含时薛定谔方程求解在量子搜索算法设计中的应用

从两量子位核磁共振量子计算机物理模型出发,在旋转参考系中通过近似解两体含时薛定谔方程,给出了两量子位量子搜索算法核磁共振脉冲序列参量设定的规则,给出了参量取值.根据Suzuki对称乘积公式,将一个时间演化算符分解成若干对称指数算符有序乘积,用该方法对含时薛定谔进行数值计算,数值计算结果验证参量设定的规则及参量具体取值是正确的.