潘建伟等在国际上首次实现量子分解算法

日前,中国科技大学教授潘建伟和他的同事杨涛、陆朝阳等,与英国牛津大学的研究人员合作,在国际上首次利用光量子计算机实现了Shor量子分解算法,研究成果发表在近日出版的美国权威物理学期刊《物理评论快报》上,标志着我国光学量子计算研究达到了国际领先水平。     

关于量子算法理论

本文讨论在量子计算机上进行量子计算的方法。重点讨论Shor的量子因子分解方法。经典的大数因子分解对所有的现行计算机而言是难解的。现在通用的公共加密系统正是利用这一困难作为加密的基础。但是，在量子计算机上进行的Shor量子算法，使大数因子分解不再是难解的而是有效的，因而可能对现在通用的公共加密系统形成挑战。本文介绍在量子计算机上进行的Shor量子算法，即利用量子态的相干叠加和纠缠特性以及量子逻辑门实现量子计算的方法：并着重从理论原理和实验实现这两方面说明利用余因子函数和分立福里叶变换使这种量子算法对因子分解是有效的。     

SHOR量子算法的原理与模拟的研究

着重介绍大数质因子分解的Shor量子算法的原理、实现步骤和实现方法，并用现存的模拟器在常规计算机上加以模拟，最后探讨了Shor算法的有效性以及对量子算法模拟的看法。     

SHOR量子算法的原理与模拟的研究

着重介绍大数质因子分解的Shor量子算法的原理\实现步骤和实现方法,并用现存的模拟器在常规计算机上加以模拟,最后探讨了Shor算法的有效性以及对量子算法模拟的看法.     

科技在线

中国科技大学在合肥建成世界上首个全通型量子通信网络本刊讯8月29日,中国科学院城域网络量子通信技术成果展示会在安徽省合肥市微尺度物质科学国家实验室举行。中国科技大学潘建伟教授领衔的科研团队在合肥构建了全球首个全通型量子通信网络,实现了全功能运行。中科院副院长詹文龙在展示会上说,这一成果标志着中国在城域量子网络关键技术方面已经达到了产业化要求。     

2005年12月国内外科技要闻

11月29日《光学快报》报道,中国科技大学郭光灿院士领导的课题小组,在国际上首次解决了量子密钥分配过程的稳定性问题,经由实际通信光路实现了125km单向量子密钥分配。这是迄今为止国际上公开报道的最长距离的实用光纤量子密码系统。     

SM4算法S盒的高效量子电路实现

近年来,对称密码的量子实现受到了广泛关注. SM4分组密码算法是我国首个商用密码标准,在2021年成为ISO/IEC国际标准. S盒作为SM4算法中最复杂的组件,其量子电路实现对整个SM4算法的量子电路有重大影响.本文依据SM4算法S盒的代数结构,使用塔域分解技术实现其量子电路.本文提出的SM4算法S盒的量子电路,基于NCT门集分析,需要的量子资源为20个量子比特、52个Toffoli门、196个CNOT门、13个X门, Toffoli深度为36;基于Clifford+T门集分析,需要量子资源为20个量子比特、334个T门、548个CNOT门、129个1qCliff门, T深度为108.与已有文献相比,本文提出的量子电路需要的量子资源更少.     

国内首台完全自主知识产权“光刻机”合肥面世

日前，中国科大潘建伟教授领导的研究小组，在国际上首次实现了Shot量子分解算法，其研究成果发表在12月19日出版的美国权威物理学期刊《物理评论快报》上，这标志着我国光学量子计算研究达到了国际领先水平。     

基于改进量子进化算法的稀疏特征提取方法

特征提取是进行模式识别的关键环节,利用稀疏分解将信号表达为具有一定结构特征的原子组合,为提取信号内部特征信息提供了一种有效途径.本文提出基于改进量子进化算法的稀疏特征提取方法,利用改进量子进化算法的并行性和全局搜索能力,使信号在过完备的原子库上实现快速精确的稀疏分解.对过完备的原子库进行量子比特概率幅编码,通过量子比特的交叉进化-变异操作更新原子库,以信号残差与原子的内积作为量子进化目标函数,筛选出最具信号结构特征的原子,凭借稀疏重构实现信号的特征提取.仿真信号和故障轴承振动信号的稀疏特征提取结果表明了所提方法的有效性和优越性.      

基于量子进化算法的交通图像稀疏分解

为了实现灵活、简洁和自适应地表示交通图像,该文将图像稀疏分解新方法引入到交通图像处理中,提出基于量子进化算法的交通图像稀疏分解方法,以加快对交通图像稀疏表示的处理速度,从而为进一步提取交通参数奠定良好基础。采用非对称图像原子构建交通图像原子库,用寻优能力强和收敛速度快的量子进化算法,实现在过完备图像原子库中搜索最佳匹配交通图像结构的原子,有效地实现对交通图像的稀疏表示。仿真实验结果表明,该方法能对交通图像进行快速、有效地稀疏分解,证实了所提出方法的可行性。