量子逻辑门核磁共振实验的仿真实现

利用核磁共振(NMR)实验技术来实现量子计算，是当前各种验证量子算法最为有效的方法之一。对如何设计核磁共振(NMR)脉冲序列来实现各种量子逻辑门，如量子控非门、toffoli门等进行了研究。并在量子仿真器(QCE)上进行实验验证。     

量子控制非门核磁共振实现最优脉冲序列

利用单量子位转动门及量子控制非门的定义,设计了四种脉冲序列,这些脉冲序列在逻辑上与量子控制非门核磁共振(NMR)实现是等价的.在射频脉冲作用时间远小于两个自旋核相互作用时间条件下,在旋转参考系中近似求解核磁共振时的两体含时薛定谔方程,给出了量子控制非门核磁共振脉冲序列参量的最优取值,并利用Suzuki对称乘积公式,对含...     

应用于信号处理的Fourier变换与小波变换

在分析Fourier变换与小波变换异同点的基础上,对它们在不同类型信号的处理过程中的应用进行了探讨．并给出一个检测故障点的仿真实例,证明了小波变换的优越性．     

3-puzzle量子计算的酉变换矩阵及逻辑线路

针对3-puzzle问题,运用量子计算方法,分析了节点扩展的酉变换矩阵.通过一个3-puzzle问题实例,对其进行了元素编码和节点状态编码,描述了具体的节点扩展酉变换矩阵,并运用量子受控非门逻辑线路实现了酉变换矩阵.讨论了N-puzzle量子计算的线路模型,对量子位的基态和最佳基态的制备作了分析.阐述了N-puzzle启发式搜索量子计算框架.     

量子衍生神经网络的设计与实现

当使用神经网络解决问题时, 得到的结果与神经网络的逼近能力有很大关系。如何提高神经网络的逼近能力目前还没有较为理想的解决方法。本文提出了一种利用多位量子受控非门来构造神经网络模型的新方法。该模型为三层结构,隐层为量子神经元,输出层为普通神经元。量子神经元由量子旋转门和多位受控非门组成,利用多位受控非门中目标量子位的输出向输入端的反馈,实现对输入序列的整体记忆,利用多位受控非门的受控关系获得量子神经元的输出。基于量子计算原理设计了该模型的L M学习算法。该模型可从宽度和深度两方面获取输入序列的特征。纸牌预测的实验结果表明,当输入节点数和序列长度比较接近时,该模型对训练集的识别率比普通神经网络有大约8%的提高,从而揭示了量子计算机制对提高网络逼近能力的有效性。      

三量子位有效纯态的核磁共振制备

本文将Ｇｅｒｓｈｅｎｆｅｌｄ等提出的时间平均法制备有效纯态推广到三量子位同核体系的情况，并在核磁共振模拟机上用推广后的方法制备了三量子位有效纯态，验证了此方法的可行性。     

特征分解型离散分数阶Fourier变换

分数阶Fourier变换作为Fourier变换的广义形式,广泛应用于科学计算和研究,离散分数阶Fourier变换是其得以应用的关键。特征分解算法是由可交换对角矩阵得到近似连续Hermite-Gaussian函数的特征向量,再对Hermite-Gaussian函数进行加权和运算。对一种基于数特征分解的方法进行了改进,并进行计算机仿真。仿真结果表明所得的Hermite-Gaussian函数与连续函数的近似度更为优异,从而提高了离散分数阶Fourier变换的近似度。     

一种基于Fourier变换的人脸识别算法

针对现有的多数人脸识别算法在单训练样本时识 别性能并不理想这一问题,提出一种基于Fourier-Mellin变换的频域不 变性以及时域不变性的特征提取算法。首先,采用图像亮度作为原始特征,将对图像亮度标 准化以改善光照变化,通过应用2D小波变换降维来管理频域不变量的复杂度;然后,为进一 步改进识别性能,根据分析的Fourier-Mellien变换(AFMT) 以及正交Fourier-Mellin矩(OFMM)法不变量的特征,将两种算法混合,进行特征提取; 最后,利用分值标准化度量频域不变量与时域不变量,并存储到一个特征向量中用于分类。 通过最近邻分类器(NNC)和相关性系 数法(CCM)进行分类和融合。通过在YALE与ORL人脸数据库上进行了大量实验的结果表明, 本文提出方法的性能要优于传统的人脸识别算法。     

用基本两位量子逻辑门实现N位量子逻辑门的研究

量子电路是实现量子态幺正演化的手段,一位和两位门是构成量子电路的基础。Barenco 用基本的两位量子逻辑门实现n位量子逻辑门功能,张登玉在Barenco的工作基础上对用基本的两位量子逻辑门实现n位量子逻辑门功能进行了改进。通过对Barenco方案和张登玉方案的分析和研究,提出了一个用基本的两位量子逻辑门实现n位量子逻辑门功能的新方案,该方案结构更简单,且所用的两位门更易于实现,同时指出和改正了张文的不太准确的结论。     

基于分数阶Fourier变换的多分量LFM信号检测

分数阶Fourier变换作为最新提出的一种分析工具,其变换域同时具有信号的时域信息和频域信息,其实质是Fourier变换的一种广义形式,较适合处理非平稳信号。文中提出一种基于分数阶Fourier变换的多分量LFM信号参数估计与分离方法。通过在分数阶Fourier域搜索峰值点来对多分量LFM信号进行检测和参数估计,同时结合逐次消去思想来分离多个未知参数的LFM信号,抑制了强信号分量对弱信号分量的遮蔽干扰。     

小波变换在傅立叶变换轮廓术中的应用

从小波变换本质、原理出发 ,说明它在提取条纹位相方面的应用 ,通过阐述小波变换与傅立叶变换两者之间的内在联系 ,将小波变换应用到傅立叶变换轮廓术中 ,并着重用傅立叶变换的原理对小波提取位相的原理进行详细解释。模拟结果表明 :小波变换在傅立叶变换轮廓术中的应用是正确的、可行的。     

Calculation of valence band structures of InAs/GaAs quantum ring and quantum dot:using numerical Fourier transform method

This article puts forward a new method in calculating the band structures of low-dimensional semiconductor structures.In this study,the valence band structures of InAs/GaAs quantum ring and lens-shaped quantum dot are calculated with four-band model,in the framework of effective-mass envelope function theory.To determine the Hamiltonian matrix elements,this article develops the numerical Fourier transform method instead of the widely used analytical integral method.The valence band mixing is considered.The ...     

采用相位图拼接的傅立叶变换轮廓术

针对在傅立叶变换轮廓术中,由于物体表面的阴影或突变而造成条纹的断裂或错位,从而影响物体三维面形重建的问题,提出了一种采用相位图拼接的傅立叶变换轮廓术。在同一参考平面上转动物体获得不同方位的变形条纹图像,由阴影或突变所造成的截断或错位条纹分布在变形条纹图的不同部位,相位值不可靠的点也分布在相位图的不同区域,对旋转前后重建物体在信息可靠区域内进行标记拼接,恢复物体表面完整的三维信息。实验证实了此方法的有效性及实用性。     

Generalized convolution theorem associated with fractional Fourier transform

The fractional Fourier transform (FRFT)—a generalization of the well‐known Fourier transform (FT)—is a comparatively new and powerful mathematical tool for signal processing. Many results in Fourier analysis have currently been extended to the FRFT, including the ordinary convolution theorem. However, the extension of the ordinary convolution theorem associated with the FRFT has been developed differently and is still not having a widely accepted closed‐form expression. In this paper, a generalized convolution theorem for the FRFT is proposed, and the dual of it is also presented. The ordinary convolution theorem and some of its existing extensions related to the FRFT are shown to be special cases of the derived results. Moreover, some applications of the derived results are presented. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.     

Applications of momentary Fourier transform in frequency shift keying signal demodulation

Power line communication is attracting increasing attention for its characteristics of easy availability and low cost. Frequency shift keying with the virtue of antijamming capability is suitable for the low signal‐to‐noise ratio power line environment. The principle of the frequency shift keying communication system based on momentary Fourier transform (MFT) algorithm is provided first in this paper. Theoretically, the twiddle factor in the MFT algorithm is a decimal with infinite length. However, when it is applied on digital signal processor (DSP), the registers with finite length in DSP lead to the inaccuracy of the twiddle factor. Thus, the MFT algorithm with recursive form will cause accumulative error as a result. We analyze the impact of the inaccurate twiddle factor on the MFT algorithm from a novel point of view, by which the MFT algorithm is considered as a linear time invariant system. We prove that the accumulative error would not disperse when the modulus of the twiddle factor is smaller than 1. Simulation results show that the truncation approach is more effective than both carrying and rounding methods in a practical system. In addition, the number of significant digits of truncated twiddle factor must be chosen larger than 4 to overcome the problem of accumulative error.Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于傅立叶变换轮廓术的动态爆轰过程研究

提出了将傅立叶变换轮廓术用于爆轰过程研究的设想。模拟了三维物体的动态破裂过程,用调制度作为物体破裂区域判断的依据,最后给出了物体破裂过程的恢复结果。为爆轰过程的实验研究提供了一种新的测试思路。     

基于双时域傅里叶变换的相位测量算法

提出了一种双时域傅里叶变换相位提取算法。通过把一段具有两个干涉周期的时域光强信号分成多段一个周期的子段,通过两次使用傅里叶变换把相移器引入的相移频率和其他干扰频率分离出来,模拟和实验结果都证明了该算法在不提高系统复杂性和大幅度减少数据获取量的前提下显著提高了系统抗干扰能力,该方法从采集到待测物体相位的提取,完全无须人工干预,有利于实现自动化。     

基于分数阶傅里叶变换的超短脉冲线性啁啾分析

为了利用分数阶傅里叶变换有效地检测出信号的啁啾系数,由分数阶傅里叶变换的原理出发,从理论上推导了变换阶次与超短脉冲啁啾系数的关系。以高斯型线性啁啾脉冲为例,利用自编程序进行了数值模拟。根据分数傅里叶变换在特定阶次上呈现能量高度聚集性的特点,画出变换阶次与变换结果的关系图,找到对应的最佳阶次,求出啁啾系数。结果表明,模拟结果和理论结果得到了很好的吻合。这为以后分析啁啾参量提供了参考。     

双透镜分数傅里叶变换全息图

运用波前相因子判断法,分析了双透镜分数傅里叶变换全息图的成像特征,提供了再现像的中心坐标、共轭关系、放大率关系,完整地给出了再现过程傍轴几何光学理论的数学表达和物理解释,并在实验上进行了验证。     

二次曝光分数傅里叶变换全息图

提出了二次曝光分数傅里叶变换全息图,分析了它的性质,制作了二次曝光分数傅里叶变换全息图,讨论了其再现条件的特殊性和它的应用.