导读:本文包含了量子电路设计论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:量子图像处理,高维彩色图像,图像缩放,量子图像平移
量子电路设计论文文献综述
谭灿云[1]（2017）在《量子图像处理算法研究及电路设计》一文中研究指出由于量子计算具有迭加、纠缠、并行性等独特优势,研究者们提出了许多经典算法的量子版本,并验证了算法的高效性。量子图像处理作为目前的一个研究热门,它是将量子计算应用到图像处理中。量子图像处理研究包括几何变换、颜色变换、图像缩放、图像置乱、图像分割、特征提取、量子图像水印和加密等等,当然还包括它的基础,量子图像表示方法。本文旨在研究量子图像处理算法及相应的电路设计,主要研究工作如下:(1)量子高维彩色图像表示方法量子图像表示方法是量子图像处理的基础和前提。灵活的量子图像表示方法(FRQI)和新型改进的量子图像表示方法(NEQR)作为两种常用的量子图像表示方法,他们具有各自的优缺点,并且互为补充,但对于他们的研究局限在二维灰度图像。因此本文改进了FRQI和NEQR的不足,并扩展到高维彩色图像表示方法,即EFRQI和ENEQR。(2)量子高维彩色图像缩放研究由于当前对于图像缩放的研究局限于二维灰度图像,因此本文研究量子高维彩色图像缩放,包括放大和缩小。使用的量子高维彩色图像表示方法,就是本文提出的EFRQI和ENEQR。图像缩放必定涉及到插值方法,而最近邻插值方法只应用在经典的二维灰度图像中,本文将最近邻插值方法扩展到了量子高维彩色图像中。此外,本文设计了量子高维彩色图像缩放电路,为了优化电路,并提出了循环平移(CTx)操作。复杂度分析也显示了本文提出的算法和电路具有更低的复杂度。(3)量子图像全局平移和局部平移研究本文设计了两种量子图像平移方法,分别是全局平移和局部平移。首先,通过引入模N加法器实现了全局平移。在全局平移过程中,图像中的所有像素都将会被移动。论文中设计了右移的电路,左移可以通过右移的电路实现,且上下平移和左右平移是类似的。复杂度分析显示,本文中的全局平移电路有着更低的复杂度,并且花费了更少的量子比特。其次,通过引入格雷码,设计了局部平移,包括单列平移、多列平移、限制区域的平移组成。在局部平移中,可以平移图像中任意部分的像素,而其他的像素保持不变。当有多列像素需要平移时,为了降低复杂度,设计了多列平移。多列平移有着单列平移相近的复杂度。当然,多列平移必须满足叁个条件。另外需要注意的是,论文中所有的平移都是循环的。(4)量子灰度图像膨胀与腐蚀算法经典计算机中的形态学操作应用很广泛,比如特征分割、提取操作,但是它的时间复杂度很高。利用量子计算的独特优势,本文提出了一种新型灰度图像膨胀与腐蚀算法,在采用量子加载方案和量子可逆加减法电路上实现的。和经典的方案相比,提出的算法使用更少的空间存储图像,复杂度也更低。此外,提出的电路满足了最优的设计。(本文来源于《华东交通大学》期刊2017-06-30）
李智伟[2]（2017）在《叁值量子可逆逻辑电路的研究与设计》一文中研究指出量子逻辑系统分为二值量子系统和多值量子系统,目前对多值量子系统的研究甚少,但多值量子系统在信息安全、编码量子位等方面都优于二值量子系统,所以未来往多值量子系统发展是一种趋势。叁值量子系统作为多值量子系统的最小情况,具有重要的研究意义,从已有的叁值量子逻辑电路的研究成果中可以发现,研究者对于叁值量子逻辑电路的研究大多侧重于综合方法,而对其优化方法的研究较少,因此,本文对叁值量子逻辑电路的优化设计进行了研究,具体研究内容如下:(1)提出并证明了14条叁值量子逻辑电路优化规则。根据叁值量子基本门级联的特性,总结出14条优化规则,这些优化规则适用于大多数叁值量子逻辑电路,可以有效的优化由叁值Toffoli门、叁值Feynman门、叁值M-S门构成的叁值量子逻辑电路。(2)设计出了叁值量子逻辑电路优化算法。基于上述的14条优化规则,设计出了叁值量子逻辑电路优化算法,然后使用C语言在VC++6.0环境下对该算法进行了编程实现,以便当叁值量子逻辑电路的输入位数和门数过多时,仍能参照本文设计的14条优化规则去优化电路。(3)实现了叁值量子全加器、全减器、加减器的优化设计。依次对n位叁值量子全加器、全减器、加减器进行了人工设计,再使用上述的优化算法对电路进行改良,改良后的电路与目前已见报道的同类型电路相比,量子代价和辅助线都是最少的,是当前该类型电路的最优设计,对叁值量子逻辑电路的设计有启发作用,也进一步证明了本文设计的优化规则及优化算法的实用性。(4)实现了叁值量子乘法器的优化设计。目前尚未见到有使用叁值Toffoli门、叁值Feynman门及叁值M-S门设计的叁值量子乘法器的报道,因此,本文设计出了一位叁值量子乘法器的电路并利用上述优化算法对电路进行改进,最后基于常规逻辑的阵列乘法器组成原理设计出了n×n位叁值量子乘法器,为叁值量子逻辑电路的设计提供参考。(本文来源于《东华大学》期刊2017-01-01）
孙雅娟[3]（2016）在《量子图像处理技术及相应的可逆逻辑电路设计》一文中研究指出量子图像处理,作为一门新兴研究领域,从最初的量子图像表示、量子图像变换、量子图像存储和检索到后来的量子图像置乱、水印和加密等都显示了无穷的研究价值和活力。量子图像处理技术的研究将为未来的量子计算机技术做好理论和方法的储备,是量子计算理论在图像处理领域的拓展,对量子计算理论的应用发展有重大意义。本文在学习研究量子图像处理的基础上,针对叁种不同量子图像:量子多维彩色图像、量子灰度图像、量子二值图像分别提出了不同的算法和实现电路,开辟了量子图像处理研究的新视角。本文研究内容有:1、量子多维彩色图像相似度比较图像相似性比较历来是经典图像高级处理的一部分,但在量子图像处理领域,除了简单的平移、变换、缩放等等之外,高级的量子图像处理算法还提出的很少。鉴于此,我们以两幅量子多维彩色图像为研究目标,并分为:带有分割信息的量子多维彩色图像和不带分割信息的量子多维彩色图像两种情况,提出了求解其相似性度的方案。该方案经过图像连接,Hadamard门变换,以及最后的量子测量叁个步骤,来计算相似度值,为高级量子图像处理的研究开辟了新的道路。2、量子灰度图像置乱算法研究目前提出的量子图像置乱大多是基于位置空间的量子图像置乱,如量子图像Hilbert置乱、Arnold和Fibonacci置乱等,当量子图像尺寸较大时,这些方法进行位置变换所需的量子门增多,量子线路操作代价会大幅增长,给量子图像处理带来了一定的困难。因此,为扩充量子图像置乱技术的研究,设计更快更好的量子图像置乱算法,本文以NEQR表示的量子灰度图像为基础,根据Gray码和图像比特面知识,分别提出了叁种不同的置乱方案:第一,基本的量子图像Gray码和比特面置乱;第二,快速的量子图像Gray码和比特面置乱;第叁,结合位置信息的量子图像Gray码和比特面置乱。它属于基于色彩空间的置乱方案,不仅量子操作代价大幅度减小,而且置乱效果很好。3、量子二值图像形态学运算在量子图像领域,形态学运算的研究仍是处于起步阶段。为把强大的形态学操作运用到量子图像中,本文根据量子图像几何变换方法,提出了两种基本的量子二值图像形态学运算,即膨胀和腐蚀运算,并设计了相应的实现电路,给出了Matlab实验仿真图。(本文来源于《华东交通大学》期刊2016-06-30）
汤其妹[4]（2016）在《量子电路设计及其在加密算法中的应用研究》一文中研究指出量子逻辑电路是量子信息学、低功耗CMOS设计、量子密码学以及量子计算机等领域研究的基础,量子逻辑电路的研究已成为当今学术界的热点之一,并表现出前所未有的应用潜力和研究空间,量子逻辑电路包括量子组合电路和量子时序电路,本文在分析量子逻辑电路特征和现有量子门基础上,对量子电路逻辑设计、优化以及在加密算法中的应用开展研究,主要工作和创新点如下:(1)用量子门搭建了常用的组合电路模块。设计了可逆多路选择器、可逆优先编码器以及可逆比较器,并给出了详细的电路功能结构图;另外,对提出的电路进行了功能仿真,验证了电路的正确性;同时,对提出的设计在量子代价、恒定输入、垃圾输出、延迟等性能方面进行了评估分析,结果证明本文提出的电路较现存的电路其性能更优。(2)对量子时序逻辑电路的理论和相关技术进行了研究。提出了两种新颖的量子门NDFG和TFG,并给出其量子等价电路。利用现存的逻辑门和新颖的量子门设计了可逆寄存器、可逆触发器和可逆计数器模块。其中重点搭建了4位可逆的通用移位寄存器、4位可逆的BCD行波计数器以及4位可逆的同步加/减计数器。仿真实验验证了所提设计逻辑结构的正确性,另外,对电路的性能也完成了评估分析,结果表明提出的设计较现存的电路有更优的性能。(3)将提出的电路模块运用于加密系统的电路设计。为了解决信息安全领域功耗分析攻击问题,设计了常用加密算法AES中模逆运算的量子逻辑电路。利用提出的量子组合电路模块和时序电路模块完成了有限域上模逆电路的量子逻辑设计,仿真实验表明所搭建的电路其逻辑功能完全正确。(4)针对手工设计量子电路存在缺陷,研究了量子逻辑电路进化设计方法,并用实例仿真验证了该方法的有效性。即基于量子遗传进化算法解决量子逻辑电路组合优化问题,通过对电路进行量子位编码、遗传操作、量子旋转门更新等生成最优解,实现了满足功能要求、性能更优的量子电路。(本文来源于《安徽师范大学》期刊2016-04-01）
于艳,谭振,宁玮[5]（2016）在《双色大面阵量子阱红外探测器读出电路设计》一文中研究指出以双色量子阱640×512读出电路的设计为例阐述大面阵读出电路的设计要点,分模块详细说明了设计思路和具体电路结构,给出了电路仿真结果和实测结果,最后从电路、版图的角度分析了双波段大规格读出电路的一些设计要点。(本文来源于《激光与红外》期刊2016年02期）
陈实,吕洪君,解光军[6]（2016）在《一种B92协议量子电路设计与仿真》一文中研究指出量子安全通信作为量子信息的重要分支之一,是量子力学在通信领域极为重要的应用。着重研究B92量子密钥分配协议的量子电路模型及其后续仿真,基于Qcircuit仿真软件设计出一种全新的B92量子密钥分配协议的量子电路模型,通过引入误码率(BER)和协议可靠率r_(sec)两个指标,仿真分析了在不同噪声信道模型下B92量子密钥分配协议的有效性和安全性。仿真结果表明,这种全新的电路设计实现了B92密钥分配协议的功能,并具有普遍意义,可运用于构造其他密钥分配协议的量子电路模型。(本文来源于《量子电子学报》期刊2016年01期）
乔陆,陈静,杨保海[7]（2015）在《基于多种群量子粒子群聚类的模拟电路故障诊断算法设计》一文中研究指出为了提高传统模拟电路故障诊断算法的故障诊断精确度和故障诊断效率,设计了一种基于多种群量子粒子群聚类的模拟电路故障诊断算法;首先,采用多种群量子粒子群算法实现特征参数优化,将最优粒子中的非0维度作为选择的最优特征属性,得到最优特征选择集,然后采用马氏距离作为数据样本相似度的度量方式,设计了基于马氏距离的聚类方法实现对模拟电路的故障进行有效诊断,该诊断方法能在线样本不断增加的情况,自适应地增加聚类的个数即故障诊断的类别数,且无需训练参数;仿真实验表明,文中方法能有效实现模拟电路的故障诊断,尤其是能满足在线故障诊断需求,与其它方法相比,具有故障诊断精度和效率高的优点。(本文来源于《计算机测量与控制》期刊2015年06期）
李晓虎,许伟伟,翟计全,李永超,吴培亨[8]（2014）在《超导Josephson隧道结性能和超导量子比特电路的设计方案》一文中研究指出超导Josephson隧道结是实现超导量子比特的基本元件。利用悬空掩膜和电子束斜蒸发相结合的工艺方法制备Al/Al2O3/Al超导Josephson隧道结,并且系统研究了底电极、上电极薄膜的厚度及氧化参数等工艺条件与隧道结超导电流密度Jc和面积归一化电阻Rc的关系。设计测量了叁种方案的超导量子比特电路,通过对参数和结构的优化测出了较理想的量子比特(qubit)信号。(本文来源于《低温与超导》期刊2014年11期）
汪志春,蔡理,杨晓阔,王森[9]（2014）在《两点量子元胞自动机全加器电路设计》一文中研究指出针对两点量子元胞自动机在信号沿竖直方向进行取反操作时元胞容易发生翻转的问题,提出了一种将信号沿竖直方向的取反操作转移到水平方向的方法,并将此方法运用到两点量子元胞自动机的异或门结构以及基于此异或门结构的全加器电路的设计。利用遗传模拟退火算法对电路功能进行了仿真,仿真结果验证了该方法的可行性和正确性。与利用传统四点量子元胞自动机设计的全加器电路相比,文中设计的全加器电路所需的电子数和量子点数均减少了25%,电路集成度提高了6.2%。"(本文来源于《空军工程大学学报(自然科学版)》期刊2014年05期）
李彦成[10]（2014）在《量子可逆逻辑电路的设计及优化》一文中研究指出在传统的集成电路设计中，降低能量损失一直是一个难点。虽然在过去的几十年中，运用新材料技术进行集成电路设计在能耗方面取得了一定的进展。然而，科学家Landauer提出：当电路中存在不可逆操作时，信息的丢失将会导致能量损耗。并且指出每损失1bit信息位时会损耗kTln2的能量。在1973年，科学家Bennett发现当计算过程采用的是可逆操作时，就不会存在能量损耗问题。因此，可逆逻辑成为了下一代技术的热点受到了广泛的关注，并且已经运用在多种领域，如光学计算机、纳米技术、量子计算机等。本文在研究量子可逆逻辑特性与现有的量子可逆逻辑电路结构基础上，主要完成了以下一些工作：（1）设计了一种新型的可容错量子可逆全加法器结构以及构建新的可容错量子可逆BCD加法电路。本文设计了叁个可容错量子可逆逻辑门—ZPLG门，ZQC门，ZC门。其中ZPLG门能够独立完成可容错量子可逆全加法器的功能；ZC门能够独立实现可容错量子可逆半加法器的功能。在这些门的基础上再结合基本的可容错量子可逆逻辑门，设计出一种新型可容错量子可逆BCD加法电路以及新的可容错跳跃可逆加法器电路；并对所设计的可容错量子可逆逻辑电路与现有的相应可容错可逆电路进行了比较分析。（2）设计了新的可逆BCD减法器，并且本章优化可逆ALU的设计，使ALU具有更强的操作功能。本文设计了又一个量子可逆逻辑门—RGZ门，该门能够单独完成全加法器与全加法器的功能；并在此门和现有的一些可逆逻辑门的基础上，构建出可逆BCD减法器。并且在本文还对可逆ALU进行了优化设计。使ALU在量子线路中更具有实现的可行性。（3）设计了可逆BCD加/减法电路，将BCD加法与BCD减法操作集成在一个电路中。本文运用六种方法实现了可逆BCD加/减法电路的设计。六种设计方法大大的丰富了可逆BCD加/减法电路性能需求的选择，每种方法各有其优缺点，具体运用时，可以根据需要选择不同的方法。并且还对本章所设计的可逆BCD加/减法器进行了性能分析。(本文来源于《华东交通大学》期刊2014-06-30）
量子电路设计论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
量子逻辑系统分为二值量子系统和多值量子系统,目前对多值量子系统的研究甚少,但多值量子系统在信息安全、编码量子位等方面都优于二值量子系统,所以未来往多值量子系统发展是一种趋势。叁值量子系统作为多值量子系统的最小情况,具有重要的研究意义,从已有的叁值量子逻辑电路的研究成果中可以发现,研究者对于叁值量子逻辑电路的研究大多侧重于综合方法,而对其优化方法的研究较少,因此,本文对叁值量子逻辑电路的优化设计进行了研究,具体研究内容如下:(1)提出并证明了14条叁值量子逻辑电路优化规则。根据叁值量子基本门级联的特性,总结出14条优化规则,这些优化规则适用于大多数叁值量子逻辑电路,可以有效的优化由叁值Toffoli门、叁值Feynman门、叁值M-S门构成的叁值量子逻辑电路。(2)设计出了叁值量子逻辑电路优化算法。基于上述的14条优化规则,设计出了叁值量子逻辑电路优化算法,然后使用C语言在VC++6.0环境下对该算法进行了编程实现,以便当叁值量子逻辑电路的输入位数和门数过多时,仍能参照本文设计的14条优化规则去优化电路。(3)实现了叁值量子全加器、全减器、加减器的优化设计。依次对n位叁值量子全加器、全减器、加减器进行了人工设计,再使用上述的优化算法对电路进行改良,改良后的电路与目前已见报道的同类型电路相比,量子代价和辅助线都是最少的,是当前该类型电路的最优设计,对叁值量子逻辑电路的设计有启发作用,也进一步证明了本文设计的优化规则及优化算法的实用性。(4)实现了叁值量子乘法器的优化设计。目前尚未见到有使用叁值Toffoli门、叁值Feynman门及叁值M-S门设计的叁值量子乘法器的报道,因此,本文设计出了一位叁值量子乘法器的电路并利用上述优化算法对电路进行改进,最后基于常规逻辑的阵列乘法器组成原理设计出了n×n位叁值量子乘法器,为叁值量子逻辑电路的设计提供参考。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
量子电路设计论文参考文献
[1].谭灿云.量子图像处理算法研究及电路设计[D].华东交通大学.2017
[2].李智伟.叁值量子可逆逻辑电路的研究与设计[D].东华大学.2017
[3].孙雅娟.量子图像处理技术及相应的可逆逻辑电路设计[D].华东交通大学.2016
[4].汤其妹.量子电路设计及其在加密算法中的应用研究[D].安徽师范大学.2016
[5].于艳,谭振,宁玮.双色大面阵量子阱红外探测器读出电路设计[J].激光与红外.2016
[6].陈实,吕洪君,解光军.一种B92协议量子电路设计与仿真[J].量子电子学报.2016
[7].乔陆,陈静,杨保海.基于多种群量子粒子群聚类的模拟电路故障诊断算法设计[J].计算机测量与控制.2015
[8].李晓虎,许伟伟,翟计全,李永超,吴培亨.超导Josephson隧道结性能和超导量子比特电路的设计方案[J].低温与超导.2014
[9].汪志春,蔡理,杨晓阔,王森.两点量子元胞自动机全加器电路设计[J].空军工程大学学报(自然科学版).2014
[10].李彦成.量子可逆逻辑电路的设计及优化[D].华东交通大学.2014