基於測量的量子計算的研究

《基於測量的量子計算的研究》是依託山東科技大學，由刁大生擔任項目負責人的專項基金項目。

基本介紹

• 中文名：基於測量的量子計算的研究
• 項目類別：專項基金項目
• 項目負責人：刁大生
• 依託單位：山東科技大學

項目摘要

本項目主要研究基於測量的量子計算（主要是通過cluster態來實現的，又稱為單向量子計算），該計算方案是Brigiel和Rossendorf於2001年首先提出的，其特點是以cluster態為主要計算資源，以測量和前饋作用來驅動計算過程，主要優點是可擴展性好，易於實現。但在具體的實現過程中仍有很多困難，本研究將圍繞這些困難，以全光學系統為主要研究對象，建立適當的理論模型，分析各種影響因素，給出相應的解決辦法，並在此基礎上尋找擴展性更好可行性更強的新方案。通過本項目的研究，將在一定程度上解決目前理論和實驗中存在的一些問題，為單向量子計算的實現提供理論支持。

結題摘要

本項目的主要內容是基於測量的量子計算的研究，該計算方案近幾年發展起來的一類新的量子計算模式，具有可擴展性好，易於在實驗中實現等重要的有點，因此該計算方案在近幾年受到了廣泛的重視並在理論和實驗上取得了重大的進展，一些其他方面的重要成果也在該理論中得到了成功的套用。但目前在方案的實施中還存在一些困難，本項目就是圍繞這些困難來開展相關的工作，希望通過理論方面的分析和研究，能在一定程度上解決相關的問題，提高計算效率。通過為期一年的努力，我們已經順利的完成了既定的計畫，基本實現了預期的目標。主要工作有：（1）利用量子中繼和輔助態思想，提出了一個在實驗上易於實現並且效率較高的cluster態構建方案；（2）利用光腔中光子和原子的糾纏作用實現了離子阱陣列中任意兩個qubit之間的受控相位門操作。以上兩個方案分別在效率和擴展性方面獲得了一定程度的改善，將對基於測量的量子計算的發展起到一定的推動作用。