核磁共振量子計(jì)算的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、量子計(jì)算是量子力學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)相結(jié)合而產(chǎn)生的一門(mén)新興交叉學(xué)科.該論文在核磁共振量子計(jì)算實(shí)驗(yàn)研究中取得以下幾個(gè)方面的研究成果.選擇氘化胞嘧啶(Cytosine)中的兩個(gè)不同化學(xué)位移的H核作為信息載體,作者們用核磁共振實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)了兩量子位量子計(jì)算的三個(gè)步驟(包括初態(tài)制備、量子態(tài)操縱和結(jié)果讀出).量子計(jì)算是通過(guò)對(duì)量子態(tài)作酉變換實(shí)現(xiàn)的,這意味著對(duì)幾率幅而不是對(duì)幾率進(jìn)行操作.量子計(jì)算過(guò)程的幺性(酉性)不但保證了計(jì)算的可逆性,同時(shí)也自然的產(chǎn)生了計(jì)算的

2、并行性,這將極大的低計(jì)算復(fù)雜度,使原先在經(jīng)典計(jì)算機(jī)上難以實(shí)現(xiàn)的運(yùn)算在量子計(jì)算機(jī)成為可能.最子計(jì)算最終的目標(biāo)是向多量子位的方向發(fā)展,作者們選擇氯代苯乙作為信息載體,在三量子位核磁共振量子計(jì)算機(jī)上實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)了三量子位量子Toffoli門(mén).作者們已經(jīng)在少量子位(2,3)核磁共振量子計(jì)算機(jī)上實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)了通用的量子邏輯門(mén)(基本量子邏輯門(mén)和三量子位量子Toffoli門(mén)).量子計(jì)算的目標(biāo)是向多量子位的方向發(fā)展,在此過(guò)程中,作者們面臨的關(guān)鍵問(wèn)題是針對(duì)量子計(jì)