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分类:起名知识
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量子计算基础原理及关键技术

1. 量子比特与叠加态

量子计算的核心单元是量子比特(qubit),其状态可表示为

α|0⟩ + β|1⟩(α² + β² = 1),通过叠加态实现并行计算。

2. 量子门操作

  • Hadamard门:创建叠加态
  • CNOT门:实现量子纠缠
门类型作用数学表示
Pauli-X量子翻转[[0 1],[1 0]]
CZ门控制-纠缠[[1 0 0 0],[0 1 0 0],[0 0 1 0],[0 0 0 Z]]

3. 量子算法

3.1 量子傅里叶变换

用于周期性信号分析,时间复杂度为O(n)

3.2 Shor算法

分解大整数:将指数级时间复杂度优化至多项式级

4. 实现技术对比

技术类型代表方案量子比特数纠错能力
超导量子IBM Quantum433逻辑量子比特
离子阱Google Sycamore72物理量子比特

(文献:[1] Nielsen M A, Chuang I L. Quantum computing and quantum information. 2010.]

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