量子搜索算法及其在通信中的应用研究

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对于一个大型的未排序数据库,在N个元素中搜索到一个解,经典算法至少需要进行D(Ⅳ)步,搜索GROVER提出的量子搜索算法只需0(√N)即可完成搜索,该算法显示了量子计算的强大能力,在量子计算中具有重要地位。 下一代移动通信系统广泛采用的CDMA技术,具有系统容量大,抗干扰能力强的特点。但是,在频率选择性衰落信道中,不同用户码字在接收端将失去正交性,从而导致性能劣化。为了克服这一缺点,在无线通信领域多用户检测技术受到越来越广泛的重视。Verdu首先提出了基于MLSE准则的最佳接收机模型。然而多用户检测技术的最优解常规条件下是一个NP难解问题,由于最佳检测器的复杂度太高,我们只能求次优解。利用量子态的并行计算特性和量子态检测等理论的量子多用户检测技术能够有效获得多用户检测的最优解。本文将Grover量子搜索算法用于多用户检测,提出了一种基于量子计数和量子搜索方法的最大似然准则接收机模型,并分析了方案的性能特点。 图的最小生成树问题是网络优化中的一类基本问题,目前构造最小生成树的算法都是基于传统计算机的Prim算法和Kruskal算法。本文提出了一种用于构造图的最小生成树的量子算法,它结合Grover量子搜索算法和经典的Prim算法的思想,’对于N个节点M条边的图,依次搜索出N.1条边使它们构成一棵最小生成树。与经典算法相比,该算法有较快加速。
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