【技术实现步骤摘要】
一种量子并行搜索方法
本专利技术涉及信息安全
，更具体地，涉及一种量子并行搜索方法。
技术介绍
量子计算是计算机科学、数学和物理学交叉的新领域，近几十年来，量子计算已经成为信息研究领域关注的焦点。作为一种新的计算模型，量子计算比经典计算要快得多。它依赖于量子力学原理来获得可满足性问题的解。量子的叠加性是量子计算的一个很重要的特性，以输入n个量子比特为例，量子计算可以一次计算2n个数据，每个计算结果以一定的概率幅值给出。Grover在1996年提出了一种量子搜索算法，Grover算法是目前应用最广泛的量子捜索算法，可以在时间复杂度为的情况下求解一个规模为N的无结构数据库中的搜索问题，Grove算法相对于经典算法进行了平方加速。Grover算法通过反复迭代次G算子，放大目标状态的概率幅，减小非目标状态的概率幅，最终测量其叠加状态将以接近1的概率找到目标状态。反复应用G算子，这相当于在量子线路串联G算子的量子线路，量子线路越复杂，则需要更多的基础量子门电路和量子比特，每设计一个基础量子门电路和量子比特都需要耗费大量资...
【技术保护点】
1.一种量子并行搜索方法，其特征在于，所述方法基于量子并行搜索系统来实现，所述系统包括可调用的：寄存器1、寄存器2、寄存器3、G算子、辅助比特0、辅助比特1、Hadamard门、compare线路、受控U
【技术特征摘要】
1.一种量子并行搜索方法，其特征在于，所述方法基于量子并行搜索系统来实现，所述系统包括可调用的：寄存器1、寄存器2、寄存器3、G算子、辅助比特0、辅助比特1、Hadamard门、compare线路、受控UH门；
辅助比特0的初始化状态为|0>、辅助比特1的初始化状态为|1>状；
寄存器对应问题的输入；
G算子包括Oracle量子线路，算子U量子线路；
初始化为|0>状态的辅助比特0，作用是在Oracle算子里控制寄存器中的量子比特；
初始化为|1>状态的辅助比特1辅助翻转解的位置；
Oracle量子线路，用来检查辅助比特的相位来判断x是否为搜索问题的一个解；
算子U量子线路，用来放大搜索问题的解的概率幅值；测量线路，是对算法最后输出状态作测量；还有一些基本的量子门电路；
U算子由单位矩阵、Hadamard门和条件相移Ux算子组成；
Hadamard门用于变换
条件相移Ux算子的作用是使得状态|0>以外的每一个计算基态获得-1的相位移动；
所述方法包括以下步骤：
S1：构建一个搜索问题；
S2：应用Hadamard门于寄存器2和寄存器3，使得寄存器2和寄存器3为均衡状态；
S3：应用迭代算子G，更新寄存器2和寄存器3的量子状态，增加目标状态的概率幅值同时降低非目标状态的概率幅值；
S4：对寄存器2更新后的状态进行测量；
S5：寻找搜索问题的解。
2.根据权利要求1所述的量子并行搜索方法，其特征在于，S1具体为：假设一个搜索问题f(x)，其搜索空间为N＝2n，即可以用n个比特表示其搜索空间大小，将搜索问题表示为一个输入x的函数f(x)，则x取值范围是[0，2n-1]，函数f的定义是，若x是一个搜索问题的解，则f(x)＝1，否则f(x)＝0，如果f(x)有唯一解，为了方便起见，令x0表示搜索问题的唯一解，则f(x0)＝1，当x≠x0使得f(x)＝0；找到f(x)的解时即是找到了一个搜索问题的解；
对于搜索问题f(x)，可以先求出g(x)的唯一解x′0，再由x′0求f(x)的x0；
其中，x的取值范围是符号是模二运算。
3.根据权利要求2所述的量子并行搜索方法，其特征在于，S2包括以下步骤：
S2.1：设每一个经典取值x1取值范围为并将其经典值转变为二进制值，存储于寄存器1中；寄存器2初始化为状态寄存器3初始化为状态辅助量子比特0初始化为|0>；辅助量子比特1初始化为|1>；<...
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