在热腔中实现Grover量子搜索算法

在热腔中,基于两原子的相互作用提出一个实现二量子比特Grover量子搜索算法的方案.在强经典场的作用下,取消了演化算符中依赖光子数的部分,因此方案不受热腔影响.该方案虽然简单但可能是扩展更为复杂的量子算法的重要步骤.     

灵活的固定相位量子搜索算法

为解决Grover算法的普适性不够理想的问题,提出一种灵活的量子搜索算法. 首先,通过设计包含任意数目基态的量子均衡叠加态,实现任意大小无序数据库的构建;其次,通过求解算法的迭代方程,导出旋转相位与成功概率及搜索步数之间的定量关系,其中旋转相位可取(0, π]内的任意值;再次,通过迭代步数与成功概率的统计分析,确定当标记态数未知时旋转相位的最佳取值,并设计搜索方案;最后,考察不同旋转相位及不同标记态数下,成功概率及迭代步数的数值结果. 理论分析表明该算法可以实现经典算法的二次加速.

     

无线自组织量子通信网络的Grover路由算法研究

介绍了无线量子通信网络的发展和无线量子通信网络中的路由算法.路由度量基于相邻节点间的纠缠量子对数目.结合Grover量子搜索算法,在限定跳数内搜索路由度量最大的路径作为目标解径,以避免量子信道因纠缠量子对的消耗而断开.路径搜索成功后,节点采用两端逼近的方法建立起量子信道,实现从源节点到目的节点的量子态的传递.采用Grover算法的路由搜索保证了成功率,降低了量子通信网络的网络计算量,使路由搜索快速收敛.     

求根问题的量子计算算法

求根问题是计算数论中的一个困难性问题,为了提高求根问题的求解效率和扩大量子计算的应用范围,对求根问题进行了量子算法的分析.在两大量子算法Shor算法和Grover算法的基础上,提出了2种解决求根问题的量子算法RF-Shor算法和RF-Grover算法.经分析,RF-Shor算法需要多项式规模的量子门资源,能以接近1的概率求出求根问题的所有解.在没有使用任何可提高搜索效率的经典策略的情况下,RF-Grover算法能在O($ \\sqrt{M/k}$)步内以至少1/2的概率求出求根问题k个解中的一个解.     

量子k-means算法

为提高经典k-means算法的计算效率,引入量子计算理论得到量子k-means算法。先将聚类数据和k个聚类中心制备成量子态,并行计算其相似度,接着利用相位估计算法将相似度信息保存到量子比特中,然后利用最小值查找量子算法查找最相似的聚类中心点。对比两种算法的复杂度可知,在一定条件下,相对经典算法而言,量子k-means算法的时间复杂度降低,空间复杂度得到指数级降低。     

基于引力搜索算法的非线性系统辨识

针对传统辨识方法辨识非线性系统时存在的辨识精度低、收敛速度慢等问题,引入了一种基于混合引力搜索算法的非线性系统辨识方法。该混合优化算法是将粒子群算法中群体历史最优位置及自身历史最优位置的概念引入到引力搜索算法中,通过帮助粒子接近最优位置,改进了搜索算法中粒子的全局搜索能力,使得该混合算法的开采能力和探索能力得到更好的增强和平衡。对Wiener模型进行辨识,比较分析仿真结果,发现混合优化算法能够提高辨识精度并获得良好的辨识效果,验证了该算法的有效性和可行性。     

因子分解的量子方法

本文论述了经典计算中的因子分解问题，量子计算和量子计算机的概念和特点，着重从理论原理方面说明Shor量子算法中的因子分解的方法，显示量子计算和量子计算机的巨大优越性和广阔的发展前景。     

基于二进制搜索算法的RFID系统防碰撞算法

为了有效解决二进制搜索算法标签识别延时过长的问题,提出了二进制搜索算法的一种改进算法,通过设置堆栈,变量Count,引入了反向搜索的机制.仿真试验结果表明该改进算法显著地减少了读写器向标签发送的请求次数,解决了二进制搜索算法延时过长的问题,提高了标签识别的效率.     

基于约化乘法表的绝热量子整数分解算法

绝热量子计算模型是一种极具潜力的量子计算模型。报告一种基于约化乘法表的绝热量子整数分解方案及其在6量子~16量子比特内的数值仿真实验结果。这种方案采用约化的乘法表将整数分解问题转化为优化问题,从而将分解问题所需要的量子比特降低到n(n为待分解整数的二进制位宽)。实验结果表明新的绝热量子整数分解算法只需要多项式时间来求解此优化问题。     

量子视角下的智能优化算法综述

近年来,量子科技的发展突飞猛进,成为继云计算、大数据、人工智能、区块链技术之后的又一种新兴战略性技术,其中量子理论在智能优化领域的应用被证明是较为成功和富有前景的。该文从量子力学的视角综述了当前智能优化算法的研究进展。将量子力学在智能优化算法中的应用分成了两个方面:1) 将量子理论中的量子比特、量子门等概念应用于构造智能优化算法的相关研究,这些工作通过在智能优化算法中实现量子特性从而获得算法性能的提升;2) 利用薛定谔方程、波函数、叠加态等概念对智能优化算法进行建模,建立了智能优化算法的量子化描述方式,为利用量子力学对智能优化算法进行分析和研究提供了新的范式。量子理论在优化算法中的应用现状表明:建立在薛定谔方程上的智能优化算法理论具有完备的数学理论框架,并能导出优化算法的核心迭代操作,有望为优化算法建立统一数学物理模型。     

CAN总线调度算法研究综述

针对各类数据对网络的不同需求,从调度算法研究的目的出发,分别从提高实时性、确定性、公平性、控制性等角度,对现有的基于CAN的协议和调度算法进行归纳总结,并对各种调度算法的特点进行分析和比较,指出各自的优缺点.     

CAN总线调度算法研究综述

针对各类数据对网络的不同需求,从调度算法研究的目的出发,分别从提高实时性、确定性、公平性、控制性等角度,对现有的基于CAN的协议和调度算法进行归纳总结,并对各种调度算法的特点进行分析和比较,指出各自的优缺点。     

电力系统无功优化算法研究综述（上）

综述了电力系统无功优化的相关概念、研究的关键问题和经典模型,系统地阐述了优化算法中的常规算法、智能算法及其改进算法在电力系统无功优化中的应用情况及存在的问题,并对各种优化算法的优缺点进行了分析比较.针对各种优化算法的不同特征,提出了一种综合各单一算法优点的混合算法求解无功优化问题.总结了近年来其它新型算法的无功优化的应用情况.最后指出了随着智能电网的发展,电力系统无功优化算法当前存在的问题及有待于深入研究的几个方面.实现无功优化的实时计算将是今后无功优化算法问题新的研究方向.     

一个含时量子体系的精确波函数

为了解决近来出版的关于一个具有时间依赖质量和频率的薛定谔方程结果的不一致性,首先用简单的变量变换把具有时间依赖的薛定谔方程变为一个与时间无关的方程,然后找到其精确的波函数.     

窗时排序的计算机搜索算法

该文讨论按期完工工件数最大化的窗时排序问题。文章首先提出一个基于EDD序的枚举算法，很大程度降低了纯枚举算法的计算复杂性。然后以改进的枚举法作基础构造了一个启发式算法——遗传算法求解该问题。算法采用0-1编码，基于EDD序规则调整各个工件的排列顺序。该算法在处理大规模的单机排序问题时，能够在较短的时间内得到近似最优解。实例计算证明，该遗传算法近似程度好，可操作性强，可以在实际应用中推广。     

基于QSA的量子密钥协商协议内部攻击分析

量子密钥协商(QKA)是量子密码学的一个重要分支,公平性和安全性是其需要满足的两个关键要求。然而在QKA协议的设计过程中,公平性并没有引起足够的重视。近期有学者提出了一种基于量子搜索算法(QSA)的QKA协议。通过利用贝尔态的纠缠性质对该协议进行内部攻击分析,发现第1个参与者可以在不被接收者检测到的前提下操控最终的共享密钥,即该协议不满足QKA协议公平性的要求。为设计更加安全、公平的QKA协议提供思路。     

量子遗传算法在机器视觉中的应用

介绍了机器视觉研究进展,总结出在机器视觉中的算法研究主要集中在摄象机标定、图象分割和边缘提取这几个方面,提出了国内外现有的算法以及它们存在的不足,最后结合量子遗传算法的特点,提出在机器视觉研究中采用量子遗传算法的基本思路.     

一种求解旅行商问题的禁忌搜索算法

提出了一种求解旅行商问题的禁忌搜索算法，并对几个实例进行了计算机模拟．实验结果表明，在求解中小规模的旅行商问题上，该算法具有良好的性能．