的两个比特的经典信息。1.5量子计算河北师范大学硕士研究生学位论文从物理的观点看,计算本质上是被称为计算机的物理系统执行的一个物理过程。量子计算和量子计算机的概念起源于著名物理学家RichardFeynman[”J。1982年,Feynman论证了用经典计算机模拟量子力学系统时,随输入(粒子数、自由度)增大其计算资源(时间、空间)消耗会指数增加。例如量子位态矢的希尔伯特空间,在疗=200时是22”维矢量空间,要描述这个矢量空间中的一个典型态,将需要在经典计算机中记录2”一1个复数。这是任何经典计算机都不可能做到的。这一观察引起了Feynman推测,按照量子力学规律工作的计算机(量子计算机)可能避免这一困难,这就是最早的量子计算思想。1985年,DavidDeutsch深入的研究了量子计算机是否比经典计算机更有效的问题,他定义了量子Turing机,描述了量子计算机的一般模型。1994年,PeterShor发现了第一个具体的量子算法㈣,这个算法在设想的量子计算机上可以用输入的多项式时间分解大数质因子,而分解大数质因子对经典计算机是个难题。这个问题对于经典计算机是如此困难,以至现在广泛使用的公开钥密码系统RSA就是以这个问题的难解为基础的。Shor算法的提出使量子计算和量子计算机的研究有了实际应用背景,因而也获得了推动力。1996年,Grovert”J又发现了未加整理数据库搜索的Grover迭代算法。使用这种算法,在量子计算机上可以实现对未加整理数据库4-A量级加速搜索,而且用这种计算机有可能解决经典上所谓NP问题,因而引起人们的重视。1.6量子密码通讯‘保密通讯的目的是让通信双方互相交流信息而不让非法第三者窃取或破坏信息。通常说得对信息加密就是对信息明文M进行数据的变换G,得出密文C:G(M)=C密文发给合法的接收者,通过逆变换进行解,恢复原明文M:C‘(C)=M(9)(10)
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