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量子计算:实现与实验量子算法的代码

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简介:
本书深入浅出地讲解了量子计算的基本原理,并提供了多种经典编程语言实现的量子算法实例和相关实验指导,旨在帮助读者理解并实践这一前沿科技领域。 在本存储库中,我将实现各种量子算法,并使用Cirq和Tensorflow Quantum作为主要工具。如果时间允许,我会为每个部分制作视频教程并在此处提供链接。具体内容包括: - 实施的算法:利用TensorFlow-Quantum(TFQ)和Cirq进行实施。 - 代码示例:涵盖不同TFQ实验所需的代码,包含原始代码及教程,并有从PennyLane到TFQ转换的教学内容。 视频讨论的主题将涉及以下方面: - 单量子位分类器使用量子机器学习解决XOR问题 - 复现“用量子变分电路进行强化学习”的研究工作 - TFQ中的量子近似优化算法(QAOA) - 在TFQ中实现的变分量子本征求解器(VQE),包括对1个和2个量子位哈密顿量的应用。 - 用于Cirq中任意多个量子位自定义ParameterShift与Adam优化,在TFQ中的比较 - 潘妮兰实验代码:主要来自黑客马拉松活动。

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    本书深入浅出地讲解了量子计算的基本原理,并提供了多种经典编程语言实现的量子算法实例和相关实验指导,旨在帮助读者理解并实践这一前沿科技领域。 在本存储库中,我将实现各种量子算法,并使用Cirq和Tensorflow Quantum作为主要工具。如果时间允许,我会为每个部分制作视频教程并在此处提供链接。具体内容包括: - 实施的算法:利用TensorFlow-Quantum(TFQ)和Cirq进行实施。 - 代码示例:涵盖不同TFQ实验所需的代码,包含原始代码及教程,并有从PennyLane到TFQ转换的教学内容。 视频讨论的主题将涉及以下方面: - 单量子位分类器使用量子机器学习解决XOR问题 - 复现“用量子变分电路进行强化学习”的研究工作 - TFQ中的量子近似优化算法(QAOA) - 在TFQ中实现的变分量子本征求解器(VQE),包括对1个和2个量子位哈密顿量的应用。 - 用于Cirq中任意多个量子位自定义ParameterShift与Adam优化,在TFQ中的比较 - 潘妮兰实验代码:主要来自黑客马拉松活动。
  • MATLAB中
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    本文章将探讨如何在MATLAB环境中实现和模拟量子计算算法。通过结合量子信息理论与MATLAB的强大数值处理能力,读者可以学习到从基础概念到实际编程的具体步骤,为深入研究量子计算打下坚实的基础。 量子计算算法的MATLAB实现涉及哪些关键步骤?在讨论过程中提到的“卷发楼上的卷发”时刻是指什么情况或事件?能否提供更多信息以便更好地理解您的问题?
  • Teager能_matlab_teager能_teager能_能_teager.rar
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    本资源提供Teager能量算子在MATLAB中的实现代码和示例。通过使用Teager能量算子,可以有效地提取信号的能量特征,广泛应用于语音处理、生物医学信号分析等领域。包含源码和相关文档的压缩包供下载研究。 TEAGER能量算子的MATLAB代码可用于信号分析。
  • Teager Keizer能:MATLAB中Teager能
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    本文章介绍如何在MATLAB中实现Teager-Kaiser能量算子的矢量化计算方法,提高信号处理效率和精度。 计算信号的能量算子 输入: 1. 原始信号(矢量) 2. gr(绘制或不绘制) 输出: - Energy 操作符信号 (ey) - Teager 操作员(前) 方法: Teager 能量操作器定义为在连续情况下,\( \text{(x(t))} = (\frac{dx}{dt})^2 + x(t)(\frac{d^2x}{dt^2}) \) (1.1) 而在离散情况下,则表示为 \( [x[n]] = x^2[n] + x[n - 1]x[n + 1] \)(1.2) 注意,该函数被矢量化以获得最佳处理速度。作者:Hooman Sedghamiz
  • 遗传】含MATLAB遗传
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    本资源提供了一套详细的量子遗传算法实现方案及其MATLAB代码。适合研究和学习量子计算与优化问题的学生及科研人员使用。 量子遗传算法(Quantum Genetic Algorithm, QGA)是将量子计算与遗传算法相结合的产物,是一种新兴的概率进化算法。遗传算法用于解决复杂优化问题,其核心思想在于模仿生物进化的自然选择法则以及染色体交换机制,并通过选择、交叉和变异三种基本操作来寻找最优解。由于这种算法不受特定问题性质或最优化准则形式的影响,只需借助目标函数在概率引导下进行全局自适应搜索,因此能够处理传统方法难以解决的复杂难题,具备极高的鲁棒性和广泛应用性,在跨学科研究中备受关注。 然而,若选择、交叉和变异的方式不恰当,则遗传算法可能会表现出迭代次数过多、收敛速度缓慢以及容易陷入局部最优解等问题。量子计算则利用量子态作为信息的基本单元,并通过叠加、纠缠及干涉等特性进行运算,从而实现对经典计算机难以处理的NP问题的有效解决。1994年,Shor提出了首个量子算法,成功解决了大数质因子分解的经典难题;该算法可用于破解公开密钥系统RSA的安全性。此外,在1996年Grover提出的随机数据库搜索量子算法中,则展示了在未整理的数据集中实现加速搜索的潜力。 随着这些突破性的进展,量子计算正因其独特的性能而成为研究领域的热点话题。
  • 信息
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    《量子计算与量子信息》是一本科普书籍,深入浅出地介绍了量子力学原理、量子计算模型以及量子通信技术等内容,引领读者探索量子科技的奇妙世界。 《量子计算与量子信息》是物理学领域被引用次数最多的书籍之一,并且仍然是该领域的最佳教材。这本纪念版包括了作者撰写的新序言和后记,以将作品置于更广泛的背景中。 这本书全面介绍了诸如快速量子算法、量子隐形传态、量子密码学以及量子纠错等惊人效应。书中首先介绍量子力学与计算机科学的基础知识,随后详细描述什么是量子计算机,如何利用它比传统(经典)计算机更快地解决问题,并探讨其在实际中的应用。最后部分深入讨论了量子信息。 该书包含大量图表和练习题,是教学的理想教材,同时也非常适合物理、计算机科学、数学及电气工程领域的研究生与研究人员阅读。
  • 基于MATLAB及程序说明__MATLAB
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    本研究利用MATLAB平台实现了量子粒子群优化算法,并详细阐述了该算法的设计思路、代码结构及其应用实例,为相关领域提供了有效的编程参考。 量子粒子群算法代码,包含中文注释,适合编程初学者学习。
  • Teager能MATLAB及ConvRBM
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    本项目包含用于计算图像特征的Teager能量算子的MATLAB实现代码,以及基于卷积的受限波尔兹曼机(Convolutional RBM)的实现。 老师可以将MATLAB中的能量算子代码转换为运行ConvRBM的代码。这项工作由Hardik B. Sailor博士在DA-IICT进行博士研究期间完成,并用于通过ConvRBM学习听觉滤波器组。主文件是hardik_raw_train.m,它指导您训练ConvRBM。 该代码基于H.Lee开发的初始频谱图ConvRBM代码改进而来。最初的ConvRBM旨在从以下论文中的频谱图中学习感受野:Honglak Lee、Yan Lagman、Peter Pham 和 Andrew Y. Ng 的“使用卷积深度置信网络进行音频分类的无监督特征学习”,发表于2009年神经信息处理系统(NIPS)进展会议第22期。 我们改进了代码,使其可以从可变长度的原始语音和音频信号中学习听觉滤波器组。此外,我们的实现使用NoisyReLU进行推理、退火丢失以及Adam优化方法。 根据这项工作,我们在IEEE期刊上发布了一篇论文。如果使用此代码,请引用该出版物。
  • 信息.zip
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    《量子计算与量子信息》是一本深入浅出介绍量子力学原理及其在计算和通信领域应用的书籍。它涵盖了从基础概念到前沿技术的研究进展,为读者打开通向未来科技的大门。 量子计算与量子信息(Quantum Computation and Quantum Information)涵盖中文版及英文版内容,印刷质量清晰。