Ternary logic in quantum computing.pdf

1、計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展到現(xiàn)階段，需要更強(qiáng)的功能和更高的集成性。然而，根據(jù)經(jīng)典理論設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)已經(jīng)快到了極限，這個(gè)極限起源于經(jīng)典計(jì)算機(jī)所基于的經(jīng)典物理學(xué)，這制約著計(jì)算機(jī)計(jì)算能力的進(jìn)一步提高。因此，解決這個(gè)問(wèn)題的方法在于從根本上改變其物理結(jié)構(gòu)。為了解決這個(gè)問(wèn)題，可以使用量子計(jì)算機(jī)。量子計(jì)算機(jī)是利用量子力學(xué)特有的現(xiàn)象和效應(yīng)，例如疊加原理和糾纏性來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行操作的一種裝置。從理論上講，量子計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力比起他的前輩----基于經(jīng)典理論的經(jīng)典計(jì)算機(jī)，功

2、能強(qiáng)大的多。
　　現(xiàn)在關(guān)于量子計(jì)算機(jī)的研究，主要集中在以qubit（量子比特）為對(duì)象的二元邏輯。但是基于qubit的二元邏輯存在一些局限性，例如很難實(shí)現(xiàn)概率計(jì)算。事實(shí)上，存在著不用附加額外算法的允許實(shí)現(xiàn)概率計(jì)算的邏輯，這就是多值邏輯。其中的一個(gè)特例就是本文主要研究的對(duì)象，三值邏輯。在三值邏輯中，因?yàn)槠溥壿媶卧写嬖谥粗至浚沟闷涓m用于描述概率過(guò)程。本文研究顯示，三值邏輯可以作為信息的最小單元，采用三值邏輯可以有效地提升量子計(jì)

3、算機(jī)的能力。本文的主要內(nèi)容如下:
　　1)考慮到三元邏輯是量子計(jì)算機(jī)中的基本信息單元，我們將一對(duì)具有三能級(jí)結(jié)構(gòu)處于糾纏態(tài)的離子作為三態(tài)粒子(qutrit)，建立了三態(tài)粒子的數(shù)學(xué)和物理模型。這使我們可以精確描述三態(tài)粒子的物理特性，能夠描述三態(tài)粒子的主要物理參數(shù)，例如:相位和正算子取值測(cè)度(POVM)。
　　2)為了描述在量子計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)概率計(jì)算的方法，我們以GHZ態(tài)作為特例，研究了量子計(jì)算機(jī)上的概率計(jì)算的實(shí)現(xiàn)。其與通常糾纏態(tài)不