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时空变换法对含时谐振子的量子求解及其应用
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作者 符力平 冯芒 +1 位作者 陈小林 张庆营 《长沙交通学院学报》 1997年第3期1-5,共5页
利用时空变换法求解含时谐振子的薛定谔方程,并对这类问题在物理上的应用作了说明。最后,通过引入边界条件.讨论了对有限深含时谐振子势阱的量子求解的可能性。
关键词 时空变换法 含时谐振子 薛定谔方程 量子求解
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太赫兹大规模MIMO中结合量子变分算法的预编码方案
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作者 汪锐 李汀 解培中 《移动通信》 2023年第5期69-75,共7页
针对太赫兹大规模MIMO系统,提出一种基于量子机器学习的预编码方案,该方案以系统可达和速率最大为目标,通过将通信系统中的优化问题建模为量子系统中的哈密顿量,将最优预编码的设计问题转化为获取量子系统哈密顿量的基态问题。进而利用... 针对太赫兹大规模MIMO系统,提出一种基于量子机器学习的预编码方案,该方案以系统可达和速率最大为目标,通过将通信系统中的优化问题建模为量子系统中的哈密顿量,将最优预编码的设计问题转化为获取量子系统哈密顿量的基态问题。进而利用变分量子本征求解器,结合经典机器学习的优化算法,通过训练获得最优的参数化量子线路,最后从量子线路中提取出基态,即对应于最优的预编码矩阵。经Google公司的tensorflow-quantum量子机器学习平台验证分析,提出的方案能获得指数级加速,性能也接近于经典的基于SVD的预编码方案。 展开更多
关键词 太赫兹大规模MIMO 变分量子本征值求解 量子变分算法 预编码
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基于自适应物理模型的量子网络排序算法
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作者 卢斌汉 韩永建 +5 位作者 吴玉椿 李叶 安宁波 窦猛汉 赵东一 郭国平 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第12期1507-1515,共9页
对网络节点进行排序是复杂网络分析的核心问题之一.提出了一种改进的SpringRank算法.该算法基于一个把节点之间连接视为静止长度可变的弹簧的自适应物理模型,并基于此定义一个新型罚函数.通过最小化罚函数,该算法可以对有向和加权复杂... 对网络节点进行排序是复杂网络分析的核心问题之一.提出了一种改进的SpringRank算法.该算法基于一个把节点之间连接视为静止长度可变的弹簧的自适应物理模型,并基于此定义一个新型罚函数.通过最小化罚函数,该算法可以对有向和加权复杂网络的节点进行排序.为了避免经典算法中计算复杂度随着节点数量的增加而过快增加的情况,使用量子算法加速罚函数最小化过程.罚函数的凸性使我们能够通过求解线性系统的方式找到最小值.当线性系统具有稀疏且条件数较小的性质时,使用量子线性求解器HHL算法找到罚函数的最小值.如果线性系统没有这两个性质,则使用量子虚时演化QITE算法通过迭代方法找到最小值.最后,使用量子模拟器QPanda对多个网络用所提出的两种求最小值算法进行了节点排序测试,实验结果显示两种算法都能给出正确的排序结果. 展开更多
关键词 网络节点排序 自适应物理模型 最小化罚函数 量子线性方程求解 量子虚时演化
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变分量子线性求解算法在高速飞行器定常绕流数值模拟中的应用
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作者 冯亦葳 陈乐宇 +3 位作者 崔富鑫 马腾阳 叶创超 许亮 《气体物理》 2024年第6期1-10,共10页
CFD方法在用于三维大规模复杂流动的空气动力学数值模拟时,面临着计算成本高、模拟时间长等瓶颈问题。近年来,量子计算为航空航天CFD领域带来了新的解决思路,通过利用量子比特的叠加态和纠缠特性,理论上相比于经典计算机能够实现对数级... CFD方法在用于三维大规模复杂流动的空气动力学数值模拟时,面临着计算成本高、模拟时间长等瓶颈问题。近年来,量子计算为航空航天CFD领域带来了新的解决思路,通过利用量子比特的叠加态和纠缠特性,理论上相比于经典计算机能够实现对数级的存储缩减和指数级的效率加速,在处理大规模空气动力学模拟等任务上具有巨大的潜力。聚焦于量子计算技术在航空航天CFD领域的应用探索,针对高速定常流动问题,采用变分量子线性求解器(variational quantum linear solver,VQLS)辅助求解CFD时间离散环节得到的高维线性方程组,进而发展了可以在含噪声中等规模量子(noisy intermediate-scale quantum,NISQ)器件上实现的VQLS-CFD耦合方法。通过三维双椭球模型和探测器火星科学实验室模型的超声速数值模拟测试,验证了VQLS-CFD耦合方法可以实现大规模复杂流动的鲁棒及准确模拟,并产生与试验数据吻合度较高的计算结果,最终获得高可信度的气动预测结果。然而,介绍的量子计算流体力学(quantum computational fluid dynamics,QCFD)方法在计算效率方面尚未达到真正意义上的加速效果,这一现象的突破将依赖量子计算机硬件的持续发展与QCFD算法的不断优化与成熟。 展开更多
关键词 变分量子线性求解 量子计算 偏微分方程 计算流体力学 三维高速飞行器复杂绕流
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Analytical Modeling of Threshold Voltage for Double-Gate MOSFET Fully Comprising Quantum Mechanical Effects
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作者 张大伟 田立林 余志平 《Journal of Semiconductors》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期429-435,共7页
The analytical solutions to 1D Schrdinger equation (in depth direction) in double gate (DG) MOSFETs are derived to calculate electron density and threshold voltage.The non uniform potential in the channel is concern... The analytical solutions to 1D Schrdinger equation (in depth direction) in double gate (DG) MOSFETs are derived to calculate electron density and threshold voltage.The non uniform potential in the channel is concerned with an arbitrary depth so that the analytical solutions agree well with numerical ones.Then,an implicit expression for electron density and a closed form of threshold voltage are presented fully comprising quantum mechanical (QM) effects.This model predicts an increased electron density with an increasing channel depth in subthreshold region or mild inversion region.However,it becomes independent on channel depth in strong inversion region,which is in accordance with numerical analysis.It is also concluded that the QM model,which barely considers a box like potential in the channel,slightly over predicts threshold voltage and underestimates electron density,and the error increases with an increasing channel depth or a decreasing gate oxide thickness. 展开更多
关键词 DG MOSFET 1D analytical QM solution non uniform potential in channel depth direction electron density threshold voltage channel depth
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New Approach for Solving Master Equations in Quantum Optics and Quantum Statistics by Virtue of Thermo-Entangled State Representation 被引量:11
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作者 FAN Hong-Yi HU Li-Yun 《Communications in Theoretical Physics》 SCIE CAS CSCD 2009年第4期729-742,共14页
By introducing a fictitious mode to be a counterpart mode of the system mode under review we introduce the entangled state representation (η|, which can arrange master equations of density operators p(t) in quant... By introducing a fictitious mode to be a counterpart mode of the system mode under review we introduce the entangled state representation (η|, which can arrange master equations of density operators p(t) in quantum statistics as state-vector evolution equations due to the elegant properties of (η|. In this way many master equations (respectively describing damping oscillator, laser, phase sensitive, and phase diffusion processes with different initial density operators) can be concisely solved. Specially, for a damping process characteristic of the decay constant k we find that the matrix element of p(t) at time t in 〈η| representation is proportional to that of the initial po in the decayed entangled state (ηe^-kt| representation, accompanying with a Gaussian damping factor. Thus we have a new insight about the nature of the dissipative process. We also set up the so-called thermo-entangled state representation of density operators, ρ = f(d^2η/π)(η|ρ〉D(η), which is different from all the previous known representations. 展开更多
关键词 master equation fictitious mode thermo-entangled state representation damping oscillator and laser phase sensitive and phase diffusion processes
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基于量子计算机的海洋环流模拟算法
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作者 尚瑞敏 王志敏 +3 位作者 史尚尚 李嘉鑫 李亚男 顾永建 《中国科学:地球科学》 CSCD 北大核心 2023年第10期2288-2299,共12页
对海洋环流进行准确且高效的模拟是海洋科学的一个基本任务,也是一个众所周知的难点,因为它涉及求解多变量的非线性偏微分方程组.本文首次提出一种基于量子计算机的海洋环流模拟算法,可以提供指数级的量子算力加速.本文算法从海洋动力... 对海洋环流进行准确且高效的模拟是海洋科学的一个基本任务,也是一个众所周知的难点,因为它涉及求解多变量的非线性偏微分方程组.本文首次提出一种基于量子计算机的海洋环流模拟算法,可以提供指数级的量子算力加速.本文算法从海洋动力学原始方程出发,经过空间和时间离散化得到若干具有稀疏系数矩阵的线性方程组,然后利用变分量子线性方程求解器求解,从而使算法更容易在近期量子计算机上运行.这一算法属于量子-经典混合算法,为此我们发展了一套基于量子存储器和l∞范数态层析的数据流控制方案,以完成量子计算机与经典计算机之间的数据交互.我们在MATLAB、量子虚拟机和真实量子计算机等多种计算平台上验证了算法的有效性,并讨论了测量次数和量子门噪声等因素对算法输出结果准确性的影响.结果表明,误差缓解技术可以有效提高输出解的精度.我们的算法是利用量子计算机模拟海洋环流这一挑战性问题的一个重要进展,随着量子计算科技的迅速发展,它有望在不久的将来获得应用,从而有力地促进海洋科学的发展. 展开更多
关键词 海洋环流 海洋动力学方程 线性方程组 变分量子线性求解 误差缓解技术
原文传递
Holistic Discourse in the Network Cognitive Modeling
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作者 A. N. Raikov 《Journal of Mathematics and System Science》 2013年第10期519-530,共12页
The purpose of this paper is to pose a new question to speed-up mutual understanding among team members or/and group of experts when communicating over the Internet in forms of virtual collaboration, electronic brains... The purpose of this paper is to pose a new question to speed-up mutual understanding among team members or/and group of experts when communicating over the Internet in forms of virtual collaboration, electronic brainstorming, network strategic conversation, etc. We have previously proposed an approach that the convergent control mechanism based on the fundamental principles of thermodynamic and inverse problem solution method, as well as various artificial intelligence techniques, be incorporated into the communicative process. This paper shows a further development of the approach in terms of applying The Fuzzy Tychonoff Theorem along with quantum techniques provide to reach a high level of holistic discourse which is achieved not only through the application of fundamental principles of compactness of the topological space, but also utilizing quantum entanglement and complementarity principles for discourse structuring in a special way. The approach is implemented as the Responsibility Thinking System (RTS) tested in the course of finding the decisions of the real life issues. 展开更多
关键词 Cognitive modeling convergence DECISION-MAKING DISCOURSE NETWORK inverse task solution quantum principals topological space.
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