周期性信号之间的相位量子特征及其应用

针对周期性信号之间的普遍规律性,分析了等效鉴相频率和相位量子的概念.周期性信号除自身的变化规律外,周期性信号之间相互作用和联系的基础是相位量子,它揭示了周期性信号普遍联系的本质.实验证明相位量子是相互作用的周期性信号之间不可分割的基本个体,以相位量子为基础的测量、比对和控制能实现任意频率信号之间的直接相位比对.相位量子在主动型氢原子钟锁相环线路改造中简化了传输线路,减少了相位噪声引入,提高了性能。

基于群相位量子化处理的新型高分辨率相位差测量方法

在群周期相位比对和群相位量子化处理的基础上,提出了一种新型高分辨率相位差测量方法。利用频率信号间群相位重合点的分布规律,在群相位重合点处建立测量闸门,将相位差的测量转化为以群周期为基础的短时间间隔测量,大大提高了系统的测量分辨率。通过公共频率源信号的引入和群相位量子化处理技术,降低了实际计数闸门开启和关闭的随机性,消除了传统测量中±1个字的计数误差,提高了短时间间隔的测量分辨率,从而有效地提高了相位差的测量分辨率。实验结果表明该方法的科学性和先进性,鉴于短时间间隔的测量分辨率可达10-13/s量级,通过MCU控制时间——相位差的转换,实际相位差的测量分辨率可达0.0001度,明显优于传统的相位差测量方法,同时该方法电路简单,成本低廉,在卫星导航系统主、备份原子钟之间的无缝切换、1pps信号的相位异常检测及星地间高精度时间同步方面具有广泛的应用。

四强度诱骗态相位匹配量子密钥分发协议

量子密钥分发(QKD)具有信息论上的无条件安全性,而相位匹配量子密钥分发(PM-QKD)是双场量子密钥分发协议(TF-QKD)的一个变体,其最近被提出用来克服没有量子中继器的点对点协议中存在的速率-距离限制。鉴于实践中不存在无限强度的诱骗态,提出了一种具有实用价值的四强度诱骗态相位匹配量子密钥分发协议,即四强度诱骗态相位匹配量子密钥分发协议。给出了该协议的安全密钥速率公式,并通过数值仿真分析了该协议的性能,证明了该协议的有效性。

基于参数化角编码的量子K-means算法

结合K-means算法和角编码技术,提出了一种无需量子随机存储(QRAM)的量子K-means算法。该算法利用量子操作的并行性,仅需对数数量的时间复杂度就能完成数据的加载;并且通过对输入数据进行参数预处理操作,确定数据分量的参数阈值,解决了样本不同特征尺度差异的问题。该算法由编码数据、相似度度量、量子最小值搜索和质心迭代更新四个主要步骤组成,细致描述了这些步骤所涉及的算子和线路构建,并对关键线路进行了仿真模拟。实验结果和经典预测结果一致,验证了所提量子K-means算法的可靠性。此外,理论分析表明所提出算法相比于经典算法在运行时间上有平方级加速。

量子迭代相位估计算法在IBM超导平台的实现

本征值估计在许多学科和工程领域都有重要应用,但是本征值的计算一般非常麻烦,尤其当矩阵的阶数比较高时,因此设计快速的高精度的估计算法是十分必要的。本文利用量子计算中的迭代相位估计算法来估计矩阵的本征值信息,将该算法应用到解线性方程组问题中并设计了具体线路。在IBM的量子超导平台上运行该算法。实验结果表明,该算法的成功概率远超于基本的量子相位估计算法,能提供合理的本征值估计值。

量子自组织特征映射神经网络

自组织特征映射是典型的无监督神经网络算法。它运用竞争学习策略实现数据分类。然而当网络中神经元个数为多项式时,自组织特征映射算法训练容易受到计算力挑战。为了降低算法训练的时间复杂度,本文提出了一个量子经典混合的自组织特征映射神经网络算法,利用量子叠加性和量子纠缠性对经典算法进行加速。在神经网络训练过程中,算法利用量子相位估计和Grover搜索算法并行实现相似度计算和标签提取。理论分析表明,本文提出的量子算法相比于经典算法在数据维度上具有指数加速。

受量子相位调制的两态叠加多模叠加态光场的广义非线性等阶N次方Y压缩

本文根据量子力学中的线性叠加原理 ,构造了由受量子相位调制的多模 (即 q模 )虚相干态 |{im1 Zj}〉q及其相反态 |{- im2 Zj}〉q这两者的线性叠加所组成的一种新型的两态叠加多模叠加态光场 |ψ( 2 )m1 ,m2 〉q.利用新近建立的多模压缩态理论 ,详细研究了态 |ψ( 2 )m1 ,m2 〉q的广义非线性等阶 N次方 Y压缩特性 .结果发现 :1 )无论态间的初始相位差 (θm2 - θm1 )、各模的初始相位 φj、腔模总数 q、压缩参量 Rj以及两态叠加的几率幅 rm1 和 rm2 等取何值 ,无论压缩阶数N取奇还是取偶 ,只要相位调制因子 m1和 m2 与压缩阶数 N的关系满足一定的量子化条件 ,态 |ψ( 2 )m1 m2 〉q就恒处于等阶 N- Y最小测不准态 .2 )当态间的初始相位差 (θm2 - θm1 )在态间压缩区 [2 kθπ-π/ 2 + qj =1{R2jsin[(m2 - m1)π/ 2 ]},2 kθπ+π/ 2 + qj =1{R2jsin[(m2 - m1)π/ 2 ]}]内取值时 ,无论压缩阶数 N取奇还是取偶 ,只要相位调制因子 m1和 m2 与 N的关系式以及各模的初始相位φj等满足一定的量子化条件 ,态 |ψ( 2 )m1 ,m2 〉q就可呈现出周期性变化的 ,任意阶的等阶 N次方 Y压缩效应 .3)利用相位调制因子 m1、m2 与压缩阶数 N之间的解析关系式 ,可直接确定出 |ψ( 2 )m1 m2 〉q呈现等阶 N次方 Y压缩效应时的压?

实现三比特量子控制相位门的离子阱方案(英文)

提出了一个利用离子阱系统实现三比特量子控制相位门的方案。在这个方案里,只需对囚禁离子辅以单比特旋转操作并与激光发生共振相互作用便可实现三比特控制相位门。相比其他文献中控制相位门的实现方案,此方案的优势在于所用的步骤更为简便易行。另外,此方案不需要任何测量。

存在Kerr介质的广义Jaynes-Cummings模型非线性耦合强度对光场量子相位特性的影响

研究了由于 Jaynes- Cum ming模型和非谐振子模型构成的组合模型中光场的量子相位特性 ,计算了光场 - Kerr介质非线性耦合常数与光场 -原子耦合常数的比值在弱 ( ng- 2 >>n2 x2 )。中性 ( ng- 2～ n2χ2 )和强( ng2 <<n2χ2 )非线性耦合情形对光场相位分布、相位平均值和相位涨落的影响 ,并将结果与 Jaynes-Cum

一类最优相位协变量子克隆

相位协变量子克隆在量子密码术中有重要的应有。利用一般的量子克隆幺正变换形式,得到克隆的保真度。结果表明存在一类最优相位协变量子克隆。对这一类量子克隆的幺正变换,拷贝的保真度最大且相等。基于腔量子电动力学,提出实现这类量子克隆幺正变换的实验方案。

利用大失谐腔场中的两个不同原子实现量子相位门(英文)

本文讨论同时囚禁于单模、大失谐腔场中两个不同原子构成的系统,结论指出:只要仔细选择两不同原子的跃迁频率差、原子与腔场相互作用时间,可实现一个快速的量子相位门。这一方案不需要辅助的原子能级。

基于腔QED系统的量子相位门设计

提出一个基于腔QED系统实现量子相位门的设计方案.结果表明:在两个全同的二能级原子与光场相互作用过程中,借助经典场对原子实施Rabi翻转,控制原子射入腔场的速度v,选择原子与场相互作用参数l0,n和κ,可实现量子相位门.

规范变换和量子相位因子

本文从历史发展的和几何的角度说明规范变换,相位因子和规范场等物理概念的关系。它是作者一组关于规范场理论记述[1～6]的后续和补充,特别是从规范的历史发展和相位因子几何概念初步去理解杨—米尔斯规范理论的渊源。本文只是从初等水平去说明,不去触及纤维丛等数学,以避免需要拓扑学的预备知识。

介观物理的粒子自旋轨道耦合和量子几何相位

本文较系统地但并非全面地讨论粒子的自旋轨道耦合。从基本概念到在介观物理的一些应用，特别着重讨论了自旋轨道耦合和量子几何相位的关系，也从作者的观点评论现代文献的一些有关问题和概述作者及其研究合作者的一些工作。本文讨论很大部分内容并不局限在介观尺度，而是相当普通的，可供物理各个领域研究参考。

广义振子量子相位和经典相位的新求解

采用试探函数法求解广义振子的薛定谔方程,结果表明广义振子的波函数是中心按照经典运动方程运动的波包.与此相应,广义振子的量子几何相位由两部分组成:一部分是由波包形状的改变引起的,另一部分则是由波包中心的运动引起的.进一步通过广义振子经典运动方程的精确解,得出了广义振子的经典相位,从而也得到了广义振子量子相位和经典相位的一般关系.

领头项相干态的量子相位密度分布

依据Pegg D T.and B arnett SM.等人提出的表征量子光场的量子相位分布密度的方法,研究了领头相干态的量子相位分布,并与相干态和Fock态的量子相位密度分布特征相比较,分析了领头项相干态量子光场的量子相位密度分布特征.

基于量子相位的QNN在变压器故障诊断中的应用

利用QNN模型较好的分类效果将其应用到变压器故障诊断中,宏观上收集数据信息,产生控制量子比特;微观上通过控制量子比特不断修正隐层量子神经元的相位因子而调整网络状态,从而将模糊交叉的数据按一定比例分配给所有相关联的类别,提高模式识别的准确性。通过实际工程应用,验证了该算法的可行性和有效性。

相干态的相反态的量子相位分布(英文)

研究了相干态│α〉的相位相反态│-α〉的量子相位分布,通过数值计算比较分析了相干态│α〉的相位相反态│-α〉的量子相位分布.结果发现相位相反态│-α〉的量子相位分布量子相位分布振幅峰值移动的位置相差为π.

关于量子几何相位的评注——评三本量子力学教材中一个基本概念

回顾了国内出版的两本量子力学教材和一本参考书中有关贝里相位的章节 。

改进的Moya1表示与自旋-1/2(或二能级)系统的量子相位

对自旋 -1 / 2系统 (或二能级系统 )归一化纯态的 Moya1表示进行改进 ,即增加一个本来不应该被忽略的相因子 ,以适合量子演化的完全描述和量子相位的准确计算 .以此改进的 Moya1表示 ,我们简化了自旋 -1 / 2系统的Pancharatnam相位 ( Aharonowv-Anandan相位 (或 Bloch相位 )和 Berry相位是其特例 )