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量子科技产业领域计量技术及其标准研究现状与对策分析 被引量：2
1
作者 张蕾蕾 康键 +1 位作者 栾添 陆军 《中国电子科学研究院学报》 2025年第3期249-257,共9页
量子科技是重大颠覆性创新的潜在领域,事关国家安全和发展全局。当前,量子计算、量子通信、量子精密测量等细分产业已初具规模,关键技术、核心产品进入科技创新成果向产业化转移的关键期,对质量基础设施的需求日益凸显。但目前量子科技... 量子科技是重大颠覆性创新的潜在领域,事关国家安全和发展全局。当前,量子计算、量子通信、量子精密测量等细分产业已初具规模,关键技术、核心产品进入科技创新成果向产业化转移的关键期,对质量基础设施的需求日益凸显。但目前量子科技产业领域仍存在基础性标准不健全、关键产品标准缺失、检验检测能力不足等问题,这严重制约了科研成果的产业化推广,甚至加大对国外进口产品的依赖性。因此亟需强化质量支撑和标准引领,筑牢量子科技产业发领域展的技术“底座”。 展开更多
关键词 量子计算 量子模拟 物理系统 量子算法
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超导量子计算中的误差来源、影响以及应对措施分析
2
作者 张云 任勇 栾添 《中国电子科学研究院学报》 2025年第5期498-505,557,共9页
量子计算凭借量子叠加与纠缠特性,在理论层面展现出对特定问题的指数级加速潜力,如大整数分解、量子化学模拟等。超导量子计算机是量子计算机众多路线中极有可能实现通用量子计算的途径之一。然而,当前超导量子计算机极易受环境扰动,造... 量子计算凭借量子叠加与纠缠特性,在理论层面展现出对特定问题的指数级加速潜力,如大整数分解、量子化学模拟等。超导量子计算机是量子计算机众多路线中极有可能实现通用量子计算的途径之一。然而,当前超导量子计算机极易受环境扰动,造成计算误差。文中系统梳理了超导量子计算中噪声的主要来源、类型及其影响,并提出应对措施与发展路线,旨在提升量子门保真度与相干时间,推动超导量子计算从理论走向实用化。 展开更多
关键词 量子计算机 物理系统 量子算法
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计算高速互连技术在量子模拟器中的应用研究
3
作者 贾玉 张志宏 +2 位作者 王山龙 金蓄 黄智国 《信息通信技术与政策》 2025年第7期16-23,共8页
随着量子计算技术的快速发展,含噪声中等规模量子(Noisy Intermediate-Scale Quantum,NISQ)时代量子计算模拟器在推动量子算法研究等方面发挥了关键作用。然而,在处理大规模量子系统时,量子计算模拟器面临内存和计算资源的巨大挑战。为... 随着量子计算技术的快速发展,含噪声中等规模量子(Noisy Intermediate-Scale Quantum,NISQ)时代量子计算模拟器在推动量子算法研究等方面发挥了关键作用。然而,在处理大规模量子系统时,量子计算模拟器面临内存和计算资源的巨大挑战。为突破这一瓶颈引入了计算高速互连(Compute Express Link,CXL)技术,旨在扩展量子计算模拟器的量子比特数规模。通过深入分析量子计算模拟器的关键技术,结合CXL内存池技术的优势,设计并实现了基于CXL内存池的量子计算模拟器。试验结果表明,基于CXL内存池的量子计算模拟器可以有效提高量子模拟计算的比特规模。 展开更多
关键词 量子计算模拟器 CXL技术 内存池 量子比特数规模 量子计算
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量子退火算法在选股策略中的应用研究
4
作者 王志坚 高峰 +1 位作者 何雨宸 栾添 《中国电子科学研究院学报》 2025年第3期270-276,285,共8页
文中将量子退火算法运用于选股,参考价值投资策略以市盈率作为分析上市公司基本面的指标,并使用马科维茨均值-方差模型作为选股策略将问题转换为二次无约束二值优化问题(Quadratic Unconstrained Binary Optimization,QUBO)模型,充分发... 文中将量子退火算法运用于选股,参考价值投资策略以市盈率作为分析上市公司基本面的指标,并使用马科维茨均值-方差模型作为选股策略将问题转换为二次无约束二值优化问题(Quadratic Unconstrained Binary Optimization,QUBO)模型,充分发挥量子退火算法在处理QUBO问题时能够通过量子隧穿,可以更快地越过障碍,以更短时间探索更优解的优势。规避传统算法在搜索过程中容易陷入局部最优解的问题。本文的创新点在于首次将量子退火算法应用于选股领域并且通过价值投资策略辅以马科维兹均值-方差模型构造可以跑赢大盘的选股模型,最后在量子退火算法和模拟退火算法上验证该模型的可行性和实用性。实验表明使用量子退火算法后的价值选股策略所选股票净值,年化收益,超额收益,夏普率,信息率等指标远超基准市场表现,因此量子退火算法在选股问题上有较高的应用价值。 展开更多
关键词 量子退火算法 股票选择 二次无约束二值优化问题
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量子计算技术在金融领域的应用探索 被引量：6
5
作者 栾添 匡学衡 +2 位作者 高岩松 岳寰宇 陆军 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2024年第7期1921-1929,共9页
量子计算是一种遵循量子力学规律调控量子信息单元进行计算的新型计算机制,被认为在特定算法上可实现并行处理能力,对信息领域技术变革有着重要意义。针对近年来量子计算在金融领域应用进展进行梳理总结。首先,从量子计算基本原理出发... 量子计算是一种遵循量子力学规律调控量子信息单元进行计算的新型计算机制,被认为在特定算法上可实现并行处理能力,对信息领域技术变革有着重要意义。针对近年来量子计算在金融领域应用进展进行梳理总结。首先,从量子计算基本原理出发阐述了量子比特、量子逻辑门、量子线路等基础理论,重点分析了实现量子计算几种技术路线优缺点;其次,归纳总结了量子计算在衍生品定价、投资组合优化、风险计量、欺诈检测和市场预测方面算法研究进展,以及量子金融软件开发的主要组成架构;最后,分析了目前量子计算技术在金融领域应用发展的三大挑战,即人才问题、效率问题、合规性问题,并对未来发展趋势进行展望,为相关领域研究提供参考。 展开更多
关键词 量子计算 量子金融产业 量子金融算法 量子金融软件
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量子气体在光晶格中的一维玻色-哈伯德模型模拟 被引量：1
6
作者 栾添 张雪松 陈徐宗 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2018年第12期1-5,共5页
针对凝聚态物理学的一维玻色-哈伯德理论模型,应用三维光晶格囚禁超冷量子气体进行量子模拟,通过连续改变光晶格势阱深度和制备量子气体温度,实现在一维玻色-哈伯德模型中超流-莫特绝缘态量子相变过程。通过超冷原子时间飞行(TOF)成像方... 针对凝聚态物理学的一维玻色-哈伯德理论模型,应用三维光晶格囚禁超冷量子气体进行量子模拟,通过连续改变光晶格势阱深度和制备量子气体温度,实现在一维玻色-哈伯德模型中超流-莫特绝缘态量子相变过程。通过超冷原子时间飞行(TOF)成像方法,对实验中量子气体在扩散过程中动量空间的干涉图样进行分析,得到在量子相变过程中的超流成分和莫特绝缘态成分的变化数据。实验结果表明,光晶格中量子气体可以较好地模拟一维玻色-哈伯德理论模型。 展开更多
关键词 量子模拟 量子计算 量子气体 光晶格 玻色-哈伯德模型
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量子计算模拟物理系统进展 被引量：2
7
作者 栾添 匡学衡 +1 位作者 王维 岳寰宇 《计算机科学与探索》 CSCD 北大核心 2024年第11期2787-2797,共11页
当前量子计算作为量子科技的前沿领域,在模拟物理系统方面取得了显著进展,但仍面临硬件噪声、量子误差等技术挑战。综述了量子计算在物理系统模拟中的最新进展,聚焦于量子-经典混合算法和错误缓解技术的应用,探讨其在不同物理系统中的... 当前量子计算作为量子科技的前沿领域,在模拟物理系统方面取得了显著进展,但仍面临硬件噪声、量子误差等技术挑战。综述了量子计算在物理系统模拟中的最新进展,聚焦于量子-经典混合算法和错误缓解技术的应用,探讨其在不同物理系统中的优势与局限性。研究内容包括基于超导量子计算机的分子体系模拟、凝聚态物理系统的多体问题模拟、复杂流体力学系统的方程求解,以及在天体物理与高能物理中的应用。针对分子体系,变分量子算法(VQE)被广泛用于求解多电子体系的基态能量,并通过错误缓解方法提升了模拟的准确性。对于凝聚态物理系统,量子计算在模拟强关联自旋模型方面展现出较高的精度和效率,特别是在更大规模的自旋链模拟中实现了前所未有的精确度。流体力学领域的研究表明,量子-经典混合算法在求解纳维-斯托克斯方程时,能够实现一定程度的加速,为未来的流体动力学研究提供了新的工具。天体物理模拟中,量子计算被用于黑洞和暗物质性质的研究,展示了潜在的指数级加速能力,为理解宇宙中极端条件下的物理现象提供了可能性。在高能物理领域,量子计算在解决施温格模型等问题中表现出良好的应用前景,并初步探索了量子机器学习在高能实验数据分析中的潜力。为量子计算在多领域物理系统模拟的应用提供了全面的视角,指出了未来的发展方向与技术挑战。 展开更多
关键词 量子计算 量子模拟 物理系统 量子算法
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锗硅非对称耦合量子阱相位调制器特性的研究
8
作者 石浩天 江佩璘 +2 位作者 张意 黄强 孙军强 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期587-591,共5页
为了研究和论证锗硅材料体系在器件的工艺制备和理论性能上的优势,拓展锗硅量子阱结构的应用范围,采用数值仿真结合实际器件制备的方法,进行了理论分析和实验验证,设计了一种基于Ge/SiGe非对称耦合量子阱材料的光学相位调制器,并在实验... 为了研究和论证锗硅材料体系在器件的工艺制备和理论性能上的优势,拓展锗硅量子阱结构的应用范围,采用数值仿真结合实际器件制备的方法,进行了理论分析和实验验证,设计了一种基于Ge/SiGe非对称耦合量子阱材料的光学相位调制器,并在实验测试中验证了该理论的正确性。结果表明,当电场超过40 kV/cm时,该材料在1450 nm波长处可以达到最高0.01的电致折射率变化;经测试发现,实际制备的器件在1.5 V的反向偏置电压下,实现了1530 nm波长处2.4×10^(-3)的电致折射率变化,对应的VπLπ=0.048 V·cm,在同类型锗硅光调制器中达到了先进水平。该研究为硅基集成光调制器的进一步发展开辟了新的方向。 展开更多
关键词 集成光学 锗硅调制器 非对称耦合量子阱 相位调制
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