遗传量子算法在欠约束和过约束的几何约束求解问题中的应用

几何约束求解技术是基于约束满足的参数化设计方法中最核心的技术。几何约束求解技术的好坏、性能的优劣直接关系到一个基于约束的参数化设计系统是否优良。遗传量子算法是将量子计算和遗传算法相结合的算法,采用量子位染色体的表示形式。该算法具有量子计算的量子位和量子位的迭加特性,同时加入了量子交换算法,使得进化染色体更好的呈现多样特性。实验表明,将该算法应用于几何约束求解方程中,可以解决欠约束和过约束一致的问题。     

量子计算的语形表征及其意义

量子计算研究是近年来量子力学最具潜力的发展方向之一。文章从探讨量子计算概念的提出入手,讨论了经典可逆计算的量子表征模式,接着分析了量子计算语形结构的特点,对比了量子计算与经典计算并行性的异同,考虑了测量中的塌缩对量子算法设计的影响,最后以前述的研究为基础讨论了量子计算的哲学意义。     

基于量子进化算法的人体跟踪

提出了基于量子进化算法的人体跟踪方法。量子进化算法借鉴了量子计算的思想,具有较强的寻优能力和较快的运算速度,在基于量子进化算法的人体跟踪中,将跟踪置于函数优化框架内,视跟踪为在模型可行域内求解与图像观测特征具有最优匹配的模型的函数优化问题,并对此目标函数使用量子进化算法寻优。模拟场景实验表明,与基于粒子滤波的人体跟踪算法相比,基于量子进化算法的人体跟踪具有较高的跟踪精度和较快的运算速度。     

中国科学院基础科学研究成果综述(续)

1　物理学量子计算研究武汉物理与数学研究所在国际上首次实现了 7位的Ｄ Ｊ(Ｄｅｕｔｓｃｈ Ｊｏｚｓａ)量子算法和精确受控相移门。此前 ,国际上虽然实现了 7位Ｑｕｂｉｔ的“猫态” ,但不是算法 ,实现的算法最多只有 5位Ｑｕｂｉｔ。量子计算的理论研究也取得突破性进展 ,该     

立足实际 标新竞异

离子阱量子计算工程机“天算1号”是国内首台离子阱量子计算工程机。研发人员通过模块集成,对离子阱量子计算工程机的离子阱、工作环境、光学、测控进行模块化研制,初步实现了离子阱量子计算机的工程雏形。离子阱量子计算工程机的实现,为下一步运行通用算法,标定“量子体积”等性能参数创造了良好条件。     

C语言常用查找、排序算法探究及实现

在计算机编程领域中查找与排序是应用最广泛的算法,在C语言中如何实现对任何数据类型的数据的查找与排序是我们探究的关键。在C语言的编程过程中,查找与排序是经常用到的算法。通过对常用查找与排序的探讨可以让我们解决实际编程中碰到的问题。     

在量子芯片间实现“无缝”连接——记南方科技大学量子科学与工程研究院副研究员钟有鹏

量子比特是量子计算机最基本的信息单元,不同于电子计算机的基本信息单元比特只能是0或1,量子比特可以同时处于0和1的叠加态,所以其计算性能更强大,而且增加量子比特数可使量子计算机的性能呈指数级提升。目前,世界各地的科研团队正各出奇招研制实用的量子计算机。超导量子计算作为最有希望实现可拓展量子计算的候选者之一,其核心目标是同步增加所集成的量子比特数目及提升超导量子比特性能,从而能够高精度操控更多的量子比特,实现对特定问题处理速度上的指数加速,并最终应用于实际问题中。     

基于量子遗传粒子滤波的无线传感器网络的目标跟踪

本文提出了一种量子遗传粒子滤波跟踪算法。通过量子遗传算法的编码方式增加粒子集的多样性,从而缓解了粒子滤波的退化现象并解决了粒子耗尽问题,量子的并行性也节省了计算时间,提高了跟踪的实时性。仿真结果表明该算法是可行的。仿真结果表明:与原算法相比,量子遗传粒子滤波算法在大噪声条件下改善了粒子贫乏问题,提高了跟踪精度。     

门隐形传态

一些量子算法,如量子质因数分解算法,量子搜索算法已经为量子计算机的实现提供了可能。但是实际的实现仍然要在考虑使用最少的资源的前提下,克服诸多的物理系统上的缺陷。尽管很多不同物理平台上实现量子计算机方案被提出,但是仍然有很长的路要走。在这里,我们分析并推导了利用量子隐态传输的技术实现门隐态传输的正确性与可行性。这一技术不仅可以减少量子计算中所需要的资源也有更好的容错性。     

基于量子位Bloch球面坐标的量子进化算法

根据量子位的Bloch球面坐标提出的一种量子进化算法,首先使用量子位的Bloch球面坐标对量子染色体进行编码,通过量子旋转门对量子位进行更新,而对于量子旋转门转角大小的选择,提出了一种简单快捷的确定方法。在旋转、变异操作的过程中,采用了基于量子位Bloch球面坐标的新算子。数值计算结果证明,基于量子位Bloch球面坐标的量子遗传算法在搜索能力和优化效率两方面优于普通的量子遗传算法。     

量子系统的相干控制

（1）量子信息科学,包括量子通信、量子计算与模拟、量子精密测量等,已经成为物理学和信息科学最活跃的研究前沿之一。量子通信为迄今为止唯一被严格证明是无条件安全的通信方式,可以从根本上解决国防、金融、政务、商业等领域的信息安全问题。量子计算具有强大的并行计算和模拟能力,为人工智能、密码分析、气象预报、石油勘探、基因分析、药物设计等所需的大规模计算难题提供了解决方案,并可揭示量子相变、高温超导、量子霍尔效应等复杂物理机制。量子信息处理技术,还可实现对重力、时间、位置等的超高灵敏度量子精密测量,大幅度提升卫星导航、激光制导、潜艇定位、医学检测和引力波探测等的准确性和精度。     

基于6S模型的HJ-1/CCD影像逐像元大气校正

大气校正的目的是消除大气的影响,获取地物真实反射率。介绍了利用6S(SecondSimulationoftheSatelliteSignalintheSolarSpectrum)模型构建查找表对HJ-1/CCD遥感影像逐像元进行大气纠正的算法。该算法基于6S模型构建在不同观测条件下的大气校正参数查找表(look-uptable),再根据像元成像时的观测角度在查找表中选取相应的数据,利用气溶胶光学厚度进行插值得到像元的大气校正参数,代入辐射传输方程逐像元计算地表反射率值。通过对比校正前后的影像表明,该算法能够很好的应用于HJ-1/CCD影像数据的大气校正,很好的去除云雾的影响并获取地物的地表反射率。     

未来的量子计算机

<正> 量子计算机是一类遵循量子力学规律进行高速数学和逻辑运算、存储及处理量子信息的物理装置。当某个装置处理和计算的是量子信息,运行的是量子算法时,它就是量子计算机。传统计算机遵循着众所周知的经典物理规律,而量子计算机则是遵循着独一无二的量子动力学规律(特别是量子干涉)来实现一种信息处理的新模式。量子计算机的概念源于对可逆计算机的研究。研究可逆计算机的目的是为了解决计算机中的能耗问题。     

路由查找算法的性能分析与研究

本文介绍了当前几种路由查找算法,并对这几种路由查找算法的复杂度和实际运行性能进行了分析研究。研究表明,虽然二分查找算法在查找性能上没有很大提高,但是在IPv6环境中由于多分支Tire树的查找性能将会有很大的降低,因而二分查找算法的优越性将会得到充分体现。     

基于并行计算的大规模图多源最短路径算法设计

大数据时代的到来,社交网络、交通网络等抽象的图结构的规模也越来越大,面对数据量大、结构复杂的图数据的最短路径计算,原始的最短路径算法已经不再适用,数据的并行化处理是大规模图计算较为常用的方法。在实际应用中往往需要计算任意两点间的最短路径,因此多源最短路径算法的研究是有意义的。本文参考Floyd算法思想,提出一个并行处理的大规模图多源最短路径算法,该算法将图中节点与边的关系抽象为矩阵,再通过矩阵分割的方式,将超大规模的矩阵切分为多个子矩阵进行并行处理,减少最短路径计算中算法迭代时间复杂度以提高算法的执行效率。     

一种基于工业应用的快速重建CT算法

扇束工业CT一般采用滤波反投影算法进行CT图像重构,其计算复杂度为O（N3）。如果不进行优化,这种算法的计算速度很难达到工业构件检测的要求。在微机上进行图像重建可增加CT系统的灵活性并降低造价。因此,提出了一种几何参数表方法,即提前将投影地址和反投影权重计算好,以表格形式存放,在反投影过程中仅需查表调用,可避免在反投影过程中进行大量费时的计算,从而大大减少了计算工作量。这种方法还可应用于二维及三维图像的重建。     

利用囚禁离子实现量子随机行走

量子随机行走具有不同于经典随机行走的性质,并且可以用来作为量子计算的算法工具。本文提出一个在离子阱中实现量子随机行走的方案,在方案中,每一步行走的操作时间都非常短,因此在消相干情况下,能增加随机行走的步数,此外,本文只采用驻波激光和脉冲激光,方案相对简单,并且在实验上是可行的。     

基于插值预测的快速查找算法

针对二分法的不足,提出了一种基于拉格朗日插值的动态预测查找算法,并将该算法和二分法结合得到改进的插值预测查找算法。改进算法在最坏的情况下,在含有n个元素的有序数列中,查找一个元素的最大循环比较次数为1到[log2n]＋1之间,优于二分查找的[log2n]＋1,最后从理论上证明了这一结论,并在求解一元高次方程实数解的应用中验证了这一结论。     

量子克隆遗传算法的多用户检测技术研究

针对现有的量子克隆遗传算法存在算法效率低、收敛速度较慢、易于陷入局部值等缺陷.文章通过引入量子交叉.加快算法收敛速度,使用自适应量子旋转门更新策略,加快最优解的搜索;采用量子灾变策略,避免早熟和进化停滞.由此给出了一种改进的量子克隆遗传算法(NQCGA).仿真结果表明:所提算法的多用户检测器的误码率、收敛速度、抗多址干...     

分布式信任证书存储与查找算法研究

在分布式环境中,信任管理是最常用的访问控制方法。信任管理包括形式化安全策略和安全凭证,决定是否特定的凭证集合可以满足相关的策略以及委托信任给第三方。在信任管理中一致性证明是关键,而证书链发现又是一致性证明的关键。证书链的发现是基于证书的格式与存储的。因此,对信任管理中证书的存储和查找算法进行了研究,并指出了信任证书存储和查找算法的发展方向。