量子漫步系统概述(一)

1 介绍与动机

这篇文章将从计算机科学的视角,提供从经典的随机漫步进化到量子漫步的一个简要概述,便于读者在不需要扎实数学基础的情况下更好地理解量子漫步的概念。为便于理解,将介绍一些必要的物理和计算机科学的知识,还有就是,也会介绍一下量子漫步在各个不同领域近年来发展的不同的具体应用。

1.1动机

文章主要推动因素说明:

1、在信息处理过程中介绍量子物理已经产生了更高效的算法。量子算法已经展示出了比经典算法多项式级和平方级的加速。量子漫步是设计量子算法的核心,在算法设计中应当给予一定重视。

2、量子漫步提供了量子信息处理的直观性框架。从新量子算法的发展到量子信息处理,量子漫步在量子计算的各个领域都发挥一定作用,在量子信息处理中根据问题表述的不同类型发挥不同作用。因此,认识的量子漫步在各个领域的用途和效率是当今科技领域的很重要的。

3、近来量子漫步领域的综述性工作坚持进行不同类型的数学模型和模拟。而没有应用领域的统计和比较研究工作,而这些是扩展量子漫步应用视野的重要途经。

4、该综述可帮助研究人员在量子信息处理和量子算法设计上应用量子漫步框架。

1.2 贡献

1、在本文中,我们将从物理学和计算机科学发掘量子漫步的潜在概念,对量子信息处理的回顾帮读者更好地理解一些观点与概念。

2、对现有的综述性文献进行了比较分析。

3、量子漫步各种公式的分类、经典漫步和量子漫步在应用领域中的比较分析。

4、综述了量子漫步模型的分类和广泛研究的应用领域。

5、量子漫步在图论问题上的可视化比较分析与模拟、不同的硬币算符及其数学模型。

6、量子漫步物理模型的实现、量子漫步动力学消相干的影响。

7、讨论了量子漫步未来的挑战与发展方向。

1.3 与其他调查的比较

主要是比较优势与局限,与现有综述文献比较分析、对比,对现有量子漫步工作的总结性概述。

1.4 组织

背景与发展、定义与概念、搜索问题与回顾策略、分类、量子漫步模型、硬币操作、物理实现、应用领域、与经典随机漫步的对比从计算复杂度考虑,开放性的挑战与未来研究方向,总结性的认识。

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