基于量子分布估计算法的火力分配问题研究

火力分配问题属于典型的NP难问题。建立了火力分配的非线性整数规划模型,将分布估计算法与量子进化算法相结合,给出了新的量子分布估计算法进行火力分配问题求解,将分布估计算法良好的全局寻优与量子进化算法的局部寻优相结合,以提高求解速度和精度。针对火力分配问题进行了合理的编码,提出了自适应量子旋转算子以提高算法的迭代效率和寻优能力。仿真实例证明了算法的有效性,其提高了火力分配问题求解的快速性及准确性。

分布式量子计算研究进展

量子比特的高效拓展是量子计算获取量子加速优势需要解决的基本问题,分布式量子计算(DQC)因其高度可行性和灵活性,成为解决量子比特拓展问题的关键技术之一。根据芯片间通信方式的不同,分布式量子计算可以分为基于量子隐形传态和基于量子线路拆分的分布式量子计算两种类型,前者主要面向容错量子计算,而后者被认为可在中等规模含噪声量子(NISQ)时代有效提升量子计算机算力。从长远角度来看,作为量子网络的主要应用之一,分布式量子计算可以更好地整合接入量子网络的海量量子计算机以解决高难度问题。首先介绍了分布式量子计算的来源和类型,在此基础上,给出了两类分布式量子计算的基本原理和发展状况,以及关注度较高的应用算法和编译优化方法。

分布式离子阱量子计算的发展和应用

分布式离子阱量子计算是一种将囚禁离子处理器作为计算节点,通过离子-光子纠缠连接各计算节点而建立的量子计算模型。在金融、化学、密码学等领域需要巨大的计算量,分布式离子阱量子计算有望突破这些领域现有方法的局限,从而获得广泛应用。对分布式离子阱量子计算的原理、现状进行分析和研究,并对未来可能的发展方向与应用场景进行展望。

美国量子网络技术研究进展及军事应用展望

详细综述美国量子网络的主要发展历程和国家战略蓝图,总结美国军方量子网络资助情况和研究现状,以及量子网络相关的军事应用构想,对量子网络的发展趋势进行展望。量子通信是一种利用量子叠加和量子纠缠等量子特性,以量子态为载体进行信息传输的新型通信技术。量子网络以量子通信技术为基础,在军事信息安全通信和协同作战等方面具有重要的潜在应用价值。随着美国量子网络技术的发展,以对微观体系量子特性主动精确操纵技术为核心的“第二次量子革命”正在重塑战争形态和作战样式。

量子计算技术发展与创新研究

量子计算作为一个基于量子力学原理的新兴计算范式,正在复杂问题求解上展现巨大潜力。首先讨论了量子计算与经典计算的融合,以及分布式量子计算在实现大规模量子系统中的应用;其次对量子操作系统的架构和功能进行了全面分析,以期为科研人员、技术开发者、政策制定者以及对量子计算感兴趣的读者提供了解量子计算现状、未来潜力的全面视角。

C_(60)分子的电子传导和量子流分布研究

利用基于Green’sfunction的tight-binding方法,对由两条原子线电极连接C60分子远端构成的电子传导系统进行了理论计算和数值模拟,得出了入射电子通过C60分子传输到远端点的电子传输谱。其结果揭示了电子传导过程中C60分子的开关特性,并且得出了电子传输能量与分子轨道共振时传输概率峰值的出现及振荡特征。利用Fisher-Lee关系式和量子流密度理论,在传输概率峰值的能量点E=-1.38eV处获得了C60分子内的量子流分布,给出了键量子流的最大值和最小值。对全部分子键上的量子流数值进行了图形模拟,其结果符合量子流动量守恒定律。

基于拉曼散射的分布式光纤量子传感机理研究

由于经典电磁理论对散射光强表征不足,提出并推导了基于自发拉曼散射的量子模型。将物质系统和电磁波分开处理,并将它们之间的相互作用作为微扰处理。通过对光纤纤芯中散射现象的分析,研究了光纤量子传感理论,建立了基于拉曼散射的光纤量子温度传感模型。在此基础上,研究了基于拉曼散射的分布式量子温度传感器的工作原理,提出了分布式光纤量子传感器的系统结构,搭建了基于拉曼散射的分布式光纤量子传感实验系统。测量了分布式量子温度传感实验系统的技术参数,并验证了系统性能。实验结果表明此系统可以对监测点进行精确定位,温度测量精度较高。

行星轨道量子化分布的探索

太阳系行星的轨道分布具有类似于氢原子中电子的量子化分布特性 ,许多研究者将量子力学中的玻尔轨道理论和薛定谔方程推广应用来类比研究这一宇观现象。如果用量子力学的数学方法来描述原行星星云中的微观粒子的混沌行为 ,则星云中最丰富的粒子的径向分布几率密度峰与行星的位置很好地对应。

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.

量子态数分布

本文从量子态数分布出发,给出了近独立粒子系的热力学公式,从而形成了近独立粒子系统一的统计理论。

基于柯西分布量子粒子群的混合推荐算法

协同过滤推荐算法是最经典、应用最成功的推荐算法之一,但该算法在数据稀疏性、冷启动和时间因素等方面还存在一定问题,于是,提出一种基于柯西分布量子粒子群的混合推荐算法。该算法首先构建基于时间因子的混合推荐模型,再利用柯西分布量子粒子群算法搜索模型中的最优参数组合,其中,混合推荐模型通过把用户和项目的属性信息添加到协同过滤推荐算法中,并引入能够代表用户兴趣迁移特性的时间因子构建而成。最后,与人工蜂群算法(ABC)以及基本粒子群算法(PSO)进行比较。研究结果表明:在提高推荐准确度、缓解数据稀疏性以及冷启动等方面,本文提出的算法优于其他算法。

谐振子的经典和量子统计分布

经典统计与量子统计之间存在着一定的区别和联系,并在一定的条件下可以相互转换.本文以物理学中非常重要的谐振子模型为例,分别从谐振子的运动状态描述、能量、测不准原理、运动空间分布、概率分布等方面对这两种统计方法进行了比较从而归纳出谐振子的经典统计与量子统计分布的异同,加深了对量子动力学行为的进一步理解和认知.

量子计算的研究进展

量子计算由于其强大的并行计算能力和可以有效的模拟量子行为的能力而日益受到人们的关注。本文介绍了量子计算的基本原理、实现量子计算的基本要求、量子计算的根本困难、可能的解决办法,以及当前的几个有希望实现量子计算的物理系统。最后介绍了我们课题组在分布式量子计算和基于固有耦合的编码量子计算的实验与理论方面的工作。

基于中红外量子级联激光器系统的甲醛和甲烷光谱检测（英文）

采用相对灵敏度为3.61×10^-6 cm^-1Hz^-1/2的QCL气体检测系统对室温下的甲醛气体进行了吸收光谱的测试,采用F-P标准具对系统进行相对频率校准,根据此波段甲烷的吸收谱线对甲醛吸收光谱进行绝对频率校准.当调谐QCL工作温度为-15℃～20℃,以每5℃变化时,采集并处理相应的频率调谐光谱.采用He,Ne,Kr,O2和CO2作为本波段的非吸收性缓冲气体作用于甲醛,通过计算光谱数据得出1 253.143 92 cm-1处甲醛的吸收线强度.给出了N2中的展宽光谱以及相应的光谱数据处理残差结果,并对结果进行了分析。

离子阱量子计算机的发展现状与趋势

量子计算机是基于微观体系的量子力学性质--叠加性和纠缠性,对信息进行逻辑运算、存储传输的新型计算装置。通过运行基于量子硬件的量子算法,量子计算机解决某些复杂数学问题的速度和效率可大幅度超越经典计算机,对未来科技发展和国家战略竞争起着至关重要的作用。离子阱是通用量子计算机的主流技术之一,同时也对量子物理学的发展发挥过关键作用。本文围绕离子阱量子计算机的发展现状与趋势展开论述。首先回顾离子阱量子计算发展历史;接着介绍离子囚禁关键技术的现状以及趋势;然后重点介绍分布式离子阱量子计算机,分析离子-光子纠缠、分布式量子计算,以及基于离子阱量子计算机的量子互联网络等技术前沿;并介绍了离子阱量子计算产业发展,包括核心专利、研究机构、企业与融资、市场与生态等;最后,对离子阱量子计算机科研和产业发展提出政策建议。

基于Ti掺杂硅量子点的MOSFET结构的电子显微学表征

通过自组装生长并结合两步退火处理,在SiO2表面得到了Ti掺杂的Si纳米晶粒量子点。采用高分辨显微分析方法,X射线能谱线扫描和Z衬度扫描透射显微方法对一系列横截面样品进行详细研究,得到了量子点内部的成分分布,相关的试验数据吻合一致,验证了Si量子点MOSFET的结构模型。

量子计算研究现状与未来发展

量子计算乃至更为广泛的量子信息,是基于量子力学原理发展出来的概念与技术体系,涉及信息的本质及其处理。量子计算利用量子叠加、量子纠缠等资源进行信息编码和处理,已被证明在若干问题上具有相对于经典计算的极大优势,在实用化后将对信息及相关科技产生深远影响。本文概要回顾了量子计算的发展历史,如量子计算思想与概念的形成、重要理论及算法的发展以及应用情况;梳理总结了代表性的量子计算技术路线及其发展态势,如超导量子计算、分布式超导量子计算、光量子计算、囚禁离子量子计算、硅基量子计算及若干其他体系。着眼不同技术路线面临的共性问题,对我国量子计算领域未来发展提出建议:注重战略规划和布局,培养高水平研究团队,加强基础研究、核心技术、关键设备的自主研发。

一维XY自旋链中双自旋比特的相干分布及其相变临界行为

本文在具有Dzyaloshinsky-Moriya(DM)相互作用的一维XY自旋链中,以双自旋比特系统为研究对象,基于Jensen-Shannon熵,研究了量子相干分布(局域相干和集体相干)及其相变临界行为。研究发现,通过改变自旋-自旋耦合作用和DM相互作用,可以有效调控局域相干与集体相干之间的相互转化。此外,局域相干和集体相干能够通过局部极值或发散的临界行为准确地表征自旋链的一阶和二阶量子相变。当一阶量子相变的探测受到自旋-自旋耦合作用和DM相互作用的干扰时,集体相干比局域相干具有更加稳定的识别效果。最后,长距离自旋对的总体相干和集体相干在表征二阶量子相变上都具有显著优势。

高温空气中主要分子带系的F-C因子

从计入分子振转相互作用的电子态波函数出发，按自编程序计算了高温空气中主要分子带系O2（S－R），N2（1+），N2（2+），N(2+)（1-），NO（β），NO（λ）的F－C（Franck-Condon）。从而得出：当激液管低压端的空气压强为1333Pa时，入射激波及反射激波后高温空气的温度与微波强度的关系；各主要分子带系转动态分布与温度的关系；高温空气中主要分子带系F－C因子与激波强度的关系。计算结果甚好，它既适用于高温，也适用于低温情况下空气中主要分子的辐射问题。

纳米三苯环分子带不对称电子传导特性

利用基于G reen Function的Tight-b ind ing方法,对由三个苯分子环耦合成的输入与输出电极不对称纳米分子带进行了理论研究。通过数值计算,得出了入射电子通过分子带传输到不对称端点的电子传输谱。利用F isher-Lee关系式和量子流密度理论,在传输峰值的六个能量点E=±0.45 eV、E=±1.06 eV和E=±1.46 eV处,分别计算了分子带内的电子流分布,并且给出了分子带内电子流分布的模拟结果。对电子通过分子带的传输特性和键电子流生成的物理原因给出了合理的解释。