通用量子计算的理论框架

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原标题：通用量子计算的理论框架
关键字：量子,模型,理论,算法,信息
文章来源：人工智能学家
内容字数：17856字

内容摘要：

01摘要量子计算领域主要研究量子信息的性质及其应用。在各种量子信息技术迈向实际应用的背后，这一研究领域的基础理论尚不完善。我们近期在《理论物理通讯》发表论文，系统研究了通用量子计算模型，提出了一套用于其定义、分类、核心资源刻画等的理论，并提出了量子冯诺依曼架构这一类新模型。此研究不仅发展了通用量子计算理论，还揭示这一领域尚有很多深刻的基本问题去发掘。02引言量子计算领域有几种不同的叫法，比如早期将量子信息与量子计算并称，后来也叫量子信息科学。不管是什么名称，它研究的基本内容是量子信息及其演化规律。其发端与经典的计算领域不无联系。在上世纪80年代，物理学泰斗费曼在经过对量子电动力学的研究和经历了曼哈顿计划之后，对计算机产生了兴趣，因为研究当中涉及到了大量的计算问题。费曼等人意识到[1]，用可控的量子系统去模拟未知的量子现象，应该比用非量子的所谓经典计算机要更高效，比如去计算描述粒子碰撞的费曼图，见图1。这其实是很超前的理念，当然这其中不乏另一位天才冯诺依曼的启发。因为在那个时期，基于冯诺依曼的理论，经典计算机也正越来越引起人们的关注。经过半个多世纪的发展，经典的信息和计算领域取得了巨大进

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