物理学论文_量子计算模拟及优化方法综述_计算机产品与流通杂志社投稿

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物理学论文_量子计算模拟及优化方法综述

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文章摘要:在处理某些大规模并行问题时，量子计算因量子位独特的叠加态、纠缠态特性，相比经典计算机在并行处理方面具有更明显的优势。现阶段，物理量子比特计算机受限于可扩展性、相干时间和量子门操作精度，在经典计算机上开展量子计算模拟是研究量子优越性和量子算法的有效途径。然而，随着量子比特数量的增加，模拟所需的计算机资源呈指数增长。因此，研究大规模量子计算模拟在保证计算准确度、精度及效率的情况下减少模拟所需资源具有重要的意义。针对目前的量子计算模拟的相关工作，本文梳理总结了基于经典计算机的量子计算模拟的基本方法，并讨论了量子线路模拟的优化方法。本文的主要内容包括：（1）基于量子比特、量子门和量子线路阐述量子计算的基本原理；（2）总结和分析不同量子计算机模拟方法的思路和优缺点；（3）列举目前常见的量子计算模拟器；（4）针对量子计算模拟的开销问题，讨论基于超级计算机集群的量子计算模拟优化方法。

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