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| 1 | 量子计算机的研发进展与未来展望显示文摘量子计算机是直接以量子态进行信息处理的新型计算机。量子态具有叠加性,量子计算机具有并行性,对一个由n个量子比特组成的量子计算机的一次操作就是对其所包括的所有2^(n)个量子态的操作,由此可以完成经典计算机无法完成的任务。量子计算机在大数分解和无序数据库搜索问题上已经显示出超越经典计算机的能力。从2016年开始,以IBM为代表的跨国大公司进入这一领域,量子计算机的研发进入快速发展的新阶段。当前,超导量子计算体系发展迅速,达到近百量子比特的规模,率先实现超越经典计算的量子霸权,而拓扑量子计算体系、量子点量子计算体系、离子阱量子体系是其强劲的竞争体系。今后几年,量子计算机的硬件将继续迅速发展,不同方案将逐步拉开。量子计算机的操作系统已经初步建立,进入发展阶段。量子应用算法开始进入快速和大规模的研发阶段。世界各国均把量子计算机的研发作为国家战略,量子计算机的研发将会大大加速。 | 龙桂鲁 | 2021 | 学术前沿2021，，7： | 5 |
| 2 | 量子算法的一些进展显示文摘量子计算机利用量子力学原理进行计算,具有量子并行计算能力,有比经典计算机更加强大的数据处理能力.量子计算机可以指数加速量子体系模拟,加速一些重要的经典算法.传统的量子计算运算是通过酉算子对信息进行处理,其计算过程是对量子计算机体系的初始量子态进行一系列的酉算子的乘积运算.20世纪90年代中期,量子算法取得重大突破,1994年Shor提出了大数分解量子算法,指数加快了大数分解,1996年Grover提出了量子搜索算法,平方根地加速了无序数据库的搜索.量子算法的重大突破推动量子计算成为国际的持续研究热点领域.之后量子算法的后续发展缓慢,Shor在2003年提出了著名的Shor之问,询问为什么没有发现更多的量子算法.2009年以后,多个重要的新量子算法被发现,如求解线性方程组的量子算法,稀疏Hamiltonian体系的酉算符线性叠加算法,取得计算精度的指数改进的量子系统的新模拟算法.本文首先简单介绍量子算法的基本原理,然后描写Shor算法和Grover/Long搜索算法.这些算法都是传统的量子算法,计算的过程就是一系列酉算子的乘积.接着介绍了2002年提出的对偶量子计算,不同于传统的酉量子算法,对偶量子算法允许酉算子的线性组合.过去的量子计算只能使用酉算子的乘和除,而对偶量子计算可以使用酉算子的加减乘除四则运算.对偶量子计算为构造量子算法提供了方便,可以将经典算法中的技巧直接用于量子算法的构造.我们最近的研究证明2009年以来的几个新量子算法都属于对偶量子计算.本文还介绍开放量子系统的对偶量子模拟算法,该算法不仅降低了计算复杂度,而且指数提高了精度.最后我们给出总结和展望. | 魏世杰 王涛 阮东 龙桂鲁 | 2017 | 中国科学:信息科学2017，47，10： | 4 |
| 3 | Deleting a marked state in quantum database in a duality computing mode显示文摘In this article, we present a deletion algorithm in the duality computer that deletes a marked state from an even superposition of all basis-states with certainty. This duality computer deletion algorithm requires a single query, and this achieves exponential speedup over classical algorithm. Using a duality mode and recycling quantum computing, we provide a realization of this duality computer deletion algorithm in quantum computer. | LIU Yang | 2013 | Chinese Science Bulletin2013，58，24： | 4 |
| 4 | Universal quantum circuit of near-trivial transformations显示文摘Any unitary transformation can be decomposed into a product of a group of near-trivial transformations. We investigate in detail theconstruction of universal quantum circuit of near trivial transformations. We first construct two universal quantum circuits whichcan implement any single-qubit rotation Ry(θ) and Rz(θ) within any given precision, and then we construct universal quantum circuitimplementing any single-qubit transformation within any given precision. Finally, a universal quantum circuit implementing anyn-qubit near-trivial transformation is constructed using the universal quantum circuits of Ry(θ) and Rz(θ). In the universal quantumcircuit presented, each quantum transformation is encoded to a bit string which is used as ancillary inputs. The output of the circuitconsists of the related bit string and the result of near-trivial transformation. Our result may be useful for the design of universalquantum computer in the future. | LIANG Min YANG Li | 2011 | Science China(Physics,Mechanics & Astronomy)2011，54，10： | 3 |
| 5 | Realization of Kraus operators and POVM measurements using a duality quantum computer显示文摘In this paper,we discuss the ability of realizing Kraus operators and POVM measurements in a duality quantum computer.We prove that not all the Kraus operators can be realized in a duality quantum computer.We introduce a new type of duality quantum circuit,multiduality circuit,by repeating the previous version of duality quantum circuit as a unit,and we can realize universal Kraus operators and POVM measurements with this new circuit.We also give a measure of the complexity of the Kraus operations in terms of the minimum number the units required to realize the Kraus operations in multiduality circuit. | Yang Liu Jing-Xin Cui | 2014 | Chinese Science Bulletin2014，59，19： | 1 |
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