吕洪君
,
彭斐
,
吴天昊
,
解光军
量子电子学报
doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2009.06.006
经典的逻辑关系可以使用逻辑函数加以表示,通过类比可以定义量子逻辑函数.然而量子逻辑门实现的都是幺正变换,从而是可逆变换,非可逆变换不能直接实现.通过添加辅助量子位可以增添量子输出信号的区分位,完成对非可逆逻辑门的改造,使得非可逆逻辑门在量子逻辑电路中得到可逆实现.具体研究了或门、与非门以及或非门等常见的逻辑门的改造方法.以丢失部分量子信息为代价来改造量子逻辑电路,并给出了可以实现的优化后的量子逻辑电路.
关键词:
量子信息
,
量子逻辑电路
,
非可逆逻辑门
,
量子逻辑函数
,
冗余量子位
吕洪君
,
郭俊旺
,
彭斐
,
吴天昊
,
解光军
量子电子学报
doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2010.01.005
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.
关键词:
量子信息
,
量子逻辑电路
,
量子逻辑门
,
幺正变换
,
Toffoli门
吕洪君
,
吴天昊
,
彭斐
,
解光军
量子电子学报
doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2010.02.009
量子可逆逻辑电路优化与综合主要研究在给定的量子门和量子电路的约束条件下,找到最小或较小的量子代价电路以实现所需电路逻辑功能.量子逻辑真值表综合法是量子电路可逆逻辑综合中最有效的方法之一,包括正向综合、逆向综合和双向综合.推广和定义了横向汉明距离、纵向汉明距离和交叉汉明距离,使用广义汉明距离提出了一种量子电路优化与综合的新方法,研究表明,此方法使量子逻辑电路得到了更好的优化.
关键词:
量子信息
,
可逆逻辑综合
,
横向汉明距离
,
纵向汉明距离
,
交叉汉明距离
,
布尔函数
吕洪君
,
杜侃侃
,
高丹
,
解光军
量子电子学报
doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2010.06.011
在无测量状态下,对三量子位纠错电路进行设计和优化,提出模块化概念设计和优化量子纠错电路.随着量子位的增加,三量子位纠错电路作为模块可用于五量子位纠错电路中,五量子位纠错电路作为模块可用于七量子位纠错电路中,以此类推.少量子位纠错电路作为多量子位纠错电路的部分模块使用,可使得多量子位纠错电路设计简化,冗余位减少,使之量子代价较低.
关键词:
量子光学
,
量子纠错
,
模块化
,
冗余量子位
吕洪君
,
乐亮
,
韩良顺
,
解光军
量子电子学报
doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2011.05.014
量子可逆逻辑电路综合主要是研究在给定的量子门和量子电路的约束条件及限制下,找到最小或较小的量子代价实现所需量子逻辑功能的电路.把量子逻辑门的功能用矩阵的数学模型表示,用遗传算法作全局搜索工具,将遗传算法应用于量子可逆逻辑电路综合,是一种全新的可逆逻辑电路综合方法,实现了合成、优化同步进行.四阶量子电路实验已取得了很好的效果,并进一步分析了此方法在高阶量子电路综合问题上的应用前景.
关键词:
量子光学
,
量子电路
,
逻辑电路综合
,
基因遗传算法
,
最优操作路径
刘林曜
,
胡孟军
,
吕洪君
,
解光军
量子电子学报
doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2013.04.009
为了提高量子密钥分配的安全性和效率,利用量子纠缠交换的规律,提出了基于纠缠交换的量子密钥分配协议.通信双方通过简单的Bell测量建立起共享密钥,窃听者不可能窃取密钥而不被发现.该协议与其它分配协议的不同在于,可以实现对任意两个Bell态进行Bell测量达到量子密钥分配的目的.协议的实现只需要EPR粒子对,而不需要制备多粒子纠缠态.分析结果表明,此协议只用到两粒子的纠缠态,不需要进行幺正操作,它不仅能够保证密钥分配的安全性,而且简单高效.
关键词:
量子光学
,
量子通信
,
量子密钥分配
,
量子纠缠交换
,
贝尔测量
吕洪君
,
李桦林
,
解光军
量子电子学报
doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2011.05.013
量子逻辑电路是经典可逆计算和量子计算的交叉领域,对其综合方法的研究具有重要意义.提出了一个基于矩阵初等变换的全新的综合方法,Toffoli门集被选作基本门库,其中每个逻辑门的矩阵都可以分解为初等变换的乘积(称作一个初等变换路径),结合一些启发式规则,将得到的初等变换路径变成Toffoli门序列的形式,也即逻辑电路形式.给出了一个三阶逻辑电路的例子,分析了该新方法的性能.
关键词:
量子信息
,
量子逻辑电路综合
,
矩阵初等变换
,
量子逻辑门
蒋忠胜
,
吕洪君
,
解光军
量子电子学报
doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2013.03.010
利用五粒子纠缠态作为量子信道,实现四粒子W态量子信息的分离.发送者Alice发送2、5粒子给Bob,发送3粒子给Charlie.Alice对手中的六个粒子进行von-Neumann测量,把测量结果告诉Charlie和Bob,控制者Charlie对手中的单粒子进行投影测量,再把测量结果告诉Bob,Bob根据手中结果对手中的二粒子进行适当的幺正变换,加两个辅助粒子,再进行适当的量子门操作,就可重建欲发送的四粒子W态,该方案成功概率100％,而且传输粒子较少,易于实现.
关键词:
量子光学
,
量子信息分离
,
von-Neumann测量
,
四粒子W态
,
量子信息
蒋忠胜
,
吕洪君
,
解光军
量子电子学报
doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2013.04.011
在量子信息传输过程中应减少作为量子信道的粒子数并尽量增加传输的信息,保证传输过程的安全和对传输信息过程进行有效控制.提出了一种多维量子编码的可控信息传输方案,首先Alice要和Bob对编码的信息制定一个规范,然后,Alice对粒子做幺正变换,接受者Bob对接收到的粒子进行测量,根据控制者Charlie发来的测量信息就可以知道Alice要传输的信息,这种量子信息传输粒子少,有一个控制者可对传输过程进行控制,所以易于实现,而且保证安全.
关键词:
量子信息
,
多维量子超密编码
,
幺正操作
