免费论文摘要：量子步调考证中几何题目接洽

量子计划接洽重要有物道学家和计划机科学家两支力气, 前者关心的是量子计划的物理实行, 后者关心的是量子步调安排谈话的表面和实行. 而步调考证是保护步调精确性的要害本领. 如鉴于论理推导的考证, 最驰名的即是霍尔(Hoare)论理; 模子检查重要对准可归纳为有限状况的步调.量子通信比典范通信最超过的便宜即是它的安定性. 但是, 量子通信和议在安排阶段要想保护它的精确性是十分艰巨的. 因为量子体例与典范体例比拟有很多实质各别的特性, 如量子消息的不行克隆性、纠葛的生存等, 所以典范的软硬件表面、本领和本领在很大水平上不许径直实用于量子软硬件, 这使得量子软硬件的接洽变成一个格外艰巨而富裕挑拨性的课题.中断前提、功夫和空间搀杂性接洽是轮回步调接洽的一个要害而特殊艰巨的题目. 究竟上普遍量子轮回的中断是不行判决的. 本舆论重要环绕由量子信道形成的量子步调的中断前提、广义量子loop步调的中断前提、非决定型量子步调的中断前提及推导量子霍尔(Hoare)论理的最弱自在前置前提语义等几个上面举行计划, 那些截止都是对量子步调考证表面的有益完备.作品的重要处事囊括以次几个上面:(1) 量子步调中断的接洽: 应用量子步调考证本领经过采用各别的可察看算子, 计划了单量子比特体例上比特翻转、去极化、幅值阻尼、相位阻尼等信道刻划的量子步调的中断情景. 接洽表白: 由那些量子信道所刻画的量子步调的中断不只依附于输出态的采用, 并且还依附于可察看算子的采用. 该实质见第三章.(2) 广义量子loop步调中断的接洽: 当广义量子loop步调(generalized quantum loop program,  简记为GQLoop)的主体由比特翻转、去极化、幅值阻尼、相位阻尼等信道刻画时, 计划了GQLoop步调中断(简直中断)的情景及两类GQLoop步调彼此嵌套时loop步调的中断(简直中断)等题目. 接洽表白: 以量子演算的嵌套为主体的GQLoop步调中断(简直中断)的前提依附于刻划量子信道的参数. 当盛开量子体例与其情况在酉演算下做为loop步调的主体时, 计划了在酉演算后去掉情况时的主体例上量子步调的实行进程. 该实质见第四章.(3) 非决定型量子步调中断的接洽: 开始计划了单量子比特空间中比特翻转、相位翻转、去极化、幅值阻尼、相位阻尼等信道动作特出的非决定型量子步调--决定型量子步调, 从计划基态运转时的可达汇合、散发汇合及中断情景. 其次,  精细计划了这五种信道分门别类两两构成的非决定型量子步调从计划基态运转时的可达汇合、散发汇合及中断情景. 接洽表白: 由五种常用信道分门别类两两构成的非决定型量子步调的中断情景比拟搀杂, 有的依附于刻划量子信道的两个参数, 有的与刻划量子信道的两个参数没相关系. 结果, 接洽了$mathcal{C}^3$和$mathcal{C}^4$空间中由两个量子游走步调构成的非决定型量子步调的可达汇合、散发汇合及中断情景. 接洽表白: 非决定型量子步调的可达汇合、散发汇合及中断与采用的丈量算子有出色的接洽. 步调在各别丈量算子效率下从同一个初态运转时大概中断, 也大概散发; 同一个初态的可达汇合中终态与散发态并存. 该实质见第六章.(4) 最弱自在前置前提语义的接洽: 提出了量子最弱自在前置前提(weakest liberal precondition, 简记为wlp)wlp $(A,B,C)$-可调换的设置,接洽了wlp $(A,B,C)$-可调换的充溢需要前提, 获得了wlp不是杰出的谓词变换, 考证了wlp是比量子最弱前置前提(weakest precondition, 简记为wp)更弱的谓词变换, 揭穿了wlp和wp的实质辨别. 给出了wlp的序列合成、并行合成和块构造等本质, 计划了&算子的少许演算本质, 那些本质对咱们领会和接洽wp和wlp很有扶助. 该实质见第六章.

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