量子比特的密度矩阵表示

介绍了量子比特、密度矩阵和Bloch向量的概念,然后借助外积这一数学工具给出了单量子比特和混合态量子比特的密度矩阵表示及其相关性质,以矩阵及算子理论为基础,对纯态、混合态、缠绕态及叠加态的密度矩阵表示进行了分析,所得结果有助于加深理解量子理论。     

不相干算子和强不相干算子的刻画

用算子代数和矩阵论的方法研究不相干量子运算和严格不相干量子运算所对应的kraus算子分解. 首先, 给出有界线性算子是不相干算子的等价条件及不相干算子的具体形式, 并给出用不相干算子刻画不相干量子运算的方法; 其次, 给出强不相干算子的具体形式及用强不相干算子刻画严格不相干量子运算的方法, 并给出严格不相干量子运算与不相干量子运算的关系.     

不相干算子和强不相干算子的刻画

用算子代数和矩阵论的方法研究不相干量子运算和严格不相干量子运算所对应的kraus算子分解. 首先, 给出有界线性算子是不相干算子的等价条件及不相干算子的具体形式, 并给出用不相干算子刻画不相干量子运算的方法; 其次, 给出强不相干算子的具体形式及用强不相干算子刻画严格不相干量子运算的方法, 并给出严格不相干量子运算与不相干量子运算的关系.     

一类二维耦合量子谐振子的求解

运用广义线性量子变换理论，对一类二维耦合量子谐振子进行求解，给出了该系统演化算子的普通形式、正规乘积形式、反正规乘积形式、演化算符的矩阵元、波函数和力学量期望值．     

算子(矩阵)Ky-Fan不等式猜想的一个反例

实数的几何平均概念也可推广到Hilbert空间上的自伴算子(矩阵),但其计算过程更复杂.通过矩阵的几何平均算法研究算子(矩阵)形式的Ky-Fan不等式,给出一个反例说明关于Hilbert空间上自伴算子(矩阵)的Ky-Fan不等式结果的猜想不成立.     

一类由无穷维矩阵定义算子的预解算子

研究在无穷维线性空间中由无穷矩阵定义的一类算子的预解算子,虽然这类矩阵不可以用有限维矩阵的方法处理,但通过无穷级数收敛的必要条件可算得其预解算子矩阵元素的递推公式,从而给出其可逆的条件,并给出预解算子一个直观的矩阵表示.     

在位相空间中求解外力含时的受迫量子谐振子

运用广义线性量子变换理论，在位相空间中算子的代数运算求解外力含时的受迫谐振子，给出了演化算子、演化算子矩阵元和波函数的表示式。     

主理想整环上三角块矩阵模的保群逆线性算子

本文刻画了当R是一个至少含有4个单位的主理想整环时,R的上三角块矩阵模到全矩阵模的保群逆线性算子的具体形式。通过对其过渡矩阵的限制,又得到了上三角块矩阵模上的保群逆线性算子的具体形式。并且作为应用,上三角矩阵模上的保群逆线性双射的具体形式也被给出。     

用无限阶矩阵求微分方程在奇点处的级数解

应用线性微分算子在幂基下的无限阶矩阵, 研究线性微分方程在奇点处的级数解. 得到一个计算无限阶矩阵属于零的特征向量的递推公式, 进而用这些特征向量表示级数解. 给出用有限阶矩阵判断奇点正则性的方法, 并改进了Fuchs定理.     

保线性算子q次数值域的线性映射

研究保线性算子数值域的线性映射, 在一定条件下分别给出了作用在块对角矩阵、块上三角矩阵及一般分块矩阵上的保q次数值域线性映射的一般形式.     

线性缓冲算子及其矩阵表示研究

根据缓冲算子的结构,提出了线性缓冲算子、线性弱化缓冲算子和线性强化缓冲算子及线性缓冲算子矩阵的概念;然后,给出了利用线性缓冲算子矩阵判断线性缓冲弱化算子和线性缓冲强化算子的方法.     

线性缓冲算子及其矩阵表示研究

根据缓冲算子的结构,提出了线性缓冲算子、线性弱化缓冲算子和线性强化缓冲算子及线性缓冲算子矩阵的概念;然后,给出了利用线性缓冲算子矩阵判断线性缓冲弱化算子和线性缓冲强化算子的方法.     

Almost Sharp量子效应的广义逆

运用算子分块的技巧,给出了无穷维希尔伯特空间H上Almost Sharp量子效应的矩阵表示形式。进一步结合广义逆理论,讨论了Almost Sharp量子效应的广义逆的存在条件及其矩阵表示。     

密度算子的性质及其应用

在量子力学中,密度算子作为量子系统的混合状态表示,其表达能力和性质得到广泛应用。本文基于矩阵和密度算子基础理论,利用Bloch向量表示单量子比特,得到纯态和混合态的密度矩阵的奇异值分解表达式和幂形式。通过分析密度矩阵的若尔当标准形,得到密度算子的一些特殊性质。利用密度算子的基本性质,通过选取二进制点作为量子比特的基矢,分析了由密度矩阵表示的多量子比特系统中量子叠加态的相干性,并研究了密度算子作为量子态可区分的数学理论。     

量子计算中旋转算子的相关性质

讨论了一些特殊量子门和旋转算子的关系。研究了T门和Hadamard门与Bloch球上的关于坐标轴的旋转算子之间的关系;得到了Hadamard门和相位门与一般旋转算子的关系;给出了任意单量子比特上酉算子关于旋转算子的一个分解形式,并给出了Hadamard门的一个漂亮的分解形式。     

时滞不确定δ算子控制系统的鲁棒非脆弱控制

考虑了一类时滞不确定δ算子控制系统的鲁棒非脆弱控制问题.基于Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式的方法,得出了系统存在非脆弱控制器的充分条件,并以线性矩阵不等式的形式给出.最后,数值算例表明了方法的有效性.     

基于BDD的Grover算法仿真

为了解决仿真量子计算过程中复杂性随量子比特数的增加呈指数级递增的问题,采用二项决策图(BDD)表示矩阵算子仿真Grover提出的量子搜索算法.BDD利用矩阵算子在量子计算过程中呈现出的结构化特性,可以高效地压缩存储空间并实现在压缩数据结构上直接进行矩阵的各种运算.利用改进的BDD实现了仿真过程需要的各种矩阵运算,用C++编写的程序对Grover算法的实例进行仿真,最后从多个角度对违反直观的实验结果进行了分析,阐述了量子算法的内在并行性.     

一类常系数非齐次线性微分方程特解的矩阵表示

运用微分逆算子移位定理和矩阵运算将一类一阶常系数非齐次线性微分方程的特解用矩阵的形式表示,并在此基础上利用欧拉公式将另一类一阶常系数非齐次线性微分方程的特解也用矩阵的形式表示,用此方法不仅可以简便快捷地计算出这些微分方程的特解,且容易掌握,还可推广到求高阶常系数非齐次线性微分方程的特解.     

无界线性算子的谱

无界线性算子谱理论的研究是算子理论的重要研究内容,它能有效地解决现代数学、现代物理学、量子力学中的具体问题.由于研究的目的和角度不同,无界线性算子的谱的分类形式也各不相同.介绍了无界线性算子谱的多种分类形式,并给出各种谱集之间的相互关系.     

布尔函数量子计算的可行性

一个布尔函数是可行的,如果存在一个多项式布尔电路计算该函数。将经典0/1位联系到量子位,研究布尔函数的量子计算可行性,对应讨论酉算子的量子计算可行性——是否可以由多项式个基础量子门在多项式步内构造酉算子。由Toffoli量子门对经典逻辑电路门的通用表达能力,一个可行的布尔函数是量子计算可行的。基于此结论,给出几类量子计算可行的酉算子。