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量子特性在信息领域中有着独特的功能，在提高运算速度、确保信息安全、增大信息容量和提高检测精度等方面可能突破现有经典信息系统的极限。我们以液态NMR技术实现量子信息处理中的应用主题开展研究，所取得的成果包括：1）利用NMR实验实现了两个无直接耦合自旋之间的量子密集编码和三个量子位之间的量子密集编码过程。实验结果表明：量子密集编码只需传送N-1个量子位便可以传递N个经典位的信息。2）利用NMR实验实现了三种多量子算法；提出了一种实现n阶耦合变换的理论方法，根据这种方法可实现任意量子位的Deutsch-Jozsa算法。3）提出了一种基于量子克隆的量子编码和纠错方案。该方案一方面说明了量子克隆与量子纠错存在一定程度上的联系，另一方面也反映出一些量子克隆过程本身具有一定的抗消相干的能力。4）提出用二维NMR中的多量子相干实现无消相干子空间（DFS），并在实验上验证了该DFS的避错能力。本方法有效地利用了甲基中三个磁等价的氢核，把原本需要四个化学位移各不相同的核自旋构造的二逻辑位的DFS变成了只需两个化学位移各不相同的核自旋体系构造的二逻辑位的DFS，虽然用的核自旋数“更少”，却能避免更多的错误算符。用多量子相干作为量子计算中的量子位，是一种全新的概念，可以充分利用磁等价的原子核自旋来构造多个量子位，从而扩展了可利用的量子位的数目。 相似文献
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研究了平行耦合四量子点体系的自旋相关的Fano效应。量子点1、3和量子点2、4之间的耦合强度取定值,当量子点1、2之间的耦合强度很小时,对其输运性质基本不产生影响。量子点1、2间的耦合强度增大时,多通道间的量子相干会导致电导谱中出现Fano峰。 相似文献
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量子存储可以将光的量子态存储于原子系综的自旋波激发态中,是量子中继器的关键部件。由于退相干机制的存在,使得已实现的量子存储的寿命都非常短,只有10微秒左右,这极大地限制了量子中继器在远距离量子通信中的实际应用。通常认为,短的存储寿命是由存储量子态的自旋波在梯度磁场下退相干所造成的。通过对量子存储退相干机制的详细研究, 相似文献
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我讲3个题目:量子计算、人工智能与区块链。我认为这是在整个IT行业中基础科技里最重要的3个模块。我首先讲量子计算,跟大家分享一个科学发现的故事。发现了天使粒子很多比较有意思的科学发现都跟哲学观念的改变有所关联,最根深蒂固的哲学观念就是中华民族的古老哲学上体现出来的——好像世界从来都是正负对立的,有正数必有负数,有存款必有贷款,有阴必有阳,有善必有恶,有天使必有魔鬼。所以这种对立的世界观在基 相似文献
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美国政府高度重视量子科学技术人才的培养,在2018年实施《国家量子计划法案》后发布了一系列战略报告和技术报告推动该法案的落实。通过对美国相关报告深度解析,介绍《国家量子计划法案》启动背景和基本内容,呈现美国为发展量子信息科学技术所采取的有关人才方面的举措,分析相关举措的特征及其面临的可能挑战。《国家量子计划法案》主要包括四方面内容,量子人才战略包括5个子目标,目的是确保美国在量子信息科学及其运用中的领导力,为所有美国人创造新机会,其中教育系统所承担的使命是促进量子信息科学技术的发展和培养量子智能劳动力。系列报告显示,美国量子人才战略中的教育举措主要包括：通过招揽国际量子科技人才,提高相关研究领域的竞争力;在早期教育阶段提升学习者量子信息科学技术的教育意识,在高等教育阶段提供与量子信息科学技术相关的课程、学科和学位,培养掌握量子信息科学技术的研究者和量子智能劳动力。其特征为教育系统与政府、企业形成紧密的创新生态系统,坚持“科学优先”原则,注重推动量子工程学、量子机械学及材料学等多学科交叉融合,发挥科学、技术、工程和数学（STEM）等基础传统学科在量子工程中的基石作用。其挑战主要为相关人才... 相似文献
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用体系的本征值和本征波函数定义一种新的量子谱函数,并以一维尺度可变的纳米微结构体系中的粒子为例,定量地计算出所定义的量子谱函数.研究结果表明,量子谱函数的Fourier变换的模的平方与经典作用量之间具有对应关系.本研究结果为探讨纳米微结构体系中的经典物理与量子物理的对应提供了新的依据. 相似文献
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量子信息的本质探究 总被引：1，自引：1，他引：1
吴国林 《科学技术与辩证法》2005,22(6):32-35
20世纪90年代以来,量子信息研究已取得重大进展,对量子信息的哲学研究产生了极大的影响。目前对量子信息的涵义还存在争论。我们认为,量子信息与经典信息既有联系,更有本质的区别。量子信息以量子相干性和量子纠缠作为其基础。量子信息是指在量子相干长度之内所展示的事物运动的量子状态与关联方式,它是微观物质的属性。量子信息不是量子实在,而是作为量子实在的状态、关联、变化、差异的表现。 相似文献
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杨向海 《大科技．科学之谜》2006,(8):15-16
(上期说到,一只电灯泡大小的空间中释放出来的“魔鬼能量”,就足以毁灭地球,本期,让我们看一看假如地球上所有粒子步调一致,会发生什么事情。)你不注意的时候,地球消失了也许有一天,不用什么高科技的破坏方式,也没有来自宇宙天体撞击的不幸遭遇,我们的地球突然之间消失得无影无踪。也就是说,什么都不用做,地球自己也能毁灭自己!真得会发生这样的事?这听上去十分荒谬,但从量子概率的角度来看仍然是存在的。而这种可能性的根本原因,在于地球物质也是由基本粒子的量子微粒构成的。地球由大约2×1050个原子组成,每一个原子都是一个微观物质,它们… 相似文献
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在神经网络的训练过程当中,引入量子遗传算法,结合BP梯度下降反传训练方法构造神经网络的量子优化算法.利用量子运算的高效并行性,对神经网络实行量子编码,用量子门旋转来代替网络进化时交叉、变异等更新操作,使得网络训练收敛精度高、收敛速度快、同时避免陷入局部最优的缺点.最后提出了一种基于量子神经网络的预测方法,仿真结果表明,基于量子遗传算法的神经网络,训练次数,误差精度以及预测能力都明显优于BP神经网络. 相似文献
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以智慧芽专利数据库的量子信息专利文献为数据源,基于专利计量的研究方法从时间、地域、专利申请人等多个层次进行专利数据分析,及时追踪量子信息技术发展态势,重点分析了发达国家的量子信息技术发展状况,挖掘典型机构和高价值专利。研究发现:量子信息技术正处于发展上升周期,美国是量子计算的强国,中国在量子通信稍占优势,量子保密通信、量子计算机是量子信息技术的研究热点。最后根据研究结果,提出要从国家层面做好量子信息顶层规划,加强基础研究,培养一批高水平人才,产学研融合发展,打造量子信息产业生态。 相似文献
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量子计算研究是近年来量子力学最具潜力的发展方向之一。文章从探讨量子计算概念的提出入手,讨论了经典可逆计算的量子表征模式,接着分析了量子计算语形结构的特点,对比了量子计算与经典计算并行性的异同,考虑了测量中的塌缩对量子算法设计的影响,最后以前述的研究为基础讨论了量子计算的哲学意义。 相似文献
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在分析了经典比特和量子比特的异同点之后,阐述了量子逻辑门的特点;然后具体介绍了几种常见的量子逻辑门：基本量子逻辑门,量子异或门,量子与门。最后又给出了更复杂的量子逻辑门的构建方法。 相似文献
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量子世界的规律与我们习以为常的经典规律是完全不一样的。在过去的一百多年里,随着实验技术的发展,这一点在实验室中得到反复验证。由于量子叠加的存在,量子世界显得比经典世界更加丰富且难以刻画。美国物理学家费曼在三十多年前就指出,用经典的计算机来描述刻画量子多体系统有着根本性的困难：随着量子系统中粒子的增加,用来刻画系统的经典计算所需的资源会呈指数增长。费曼也富有前瞻性地提出,一种可能的解决方案是利用所谓的量子模拟器。量子模拟器遵循量子力学规律,所以它消耗的资源随系统粒子数的增加只是多项式型的增长。随着实验技术的发展,今天,费曼的想法也许即将变成现实。 相似文献