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量子模数转换
摘要： 许多量子算法（如Harrow-Hassidim-Lloyd（HHL）算法）依赖于能高效将经典数据编码为量子态的预言机。数据编码可分为两类：模拟编码（将数据存储为量子态的振幅）和数字编码（将数据存储为量子比特串）。前者用于在量子系统的指数级大空间中处理经典数据，后者则需在量子计算机上执行算术运算。HHL等量子算法通过精妙运用这两种编码实现量子加速。本研究提出两种编码相互转换的算法：虽然现有量子算法已隐式使用量子数模转换，但我们重新构建了概率性工作的通用协议；同时提出确定性执行的量子模数转换算法。这些算法可用于实现高级量子算法（如量子态振幅的非线性变换），例如我们构建的"量子振幅感知器"——这种神经网络的量子版本有望应用于量子机器学习领域。
关键词： 量子模数转换、量子机器学习、量子算法、数字编码、模拟编码、量子数模转换
更新于2025-09-23 15:23:52
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主动数字仿生等离子体学
摘要： 数字编码与数字调制是现代信息科学的基石。将数字技术与超材料相结合，为电磁波的时空控制提供了强大方案。然而该技术迄今仅限于自由空间光场的调控，在等离子体激元领域实现亚波长尺度场形貌操控仍面临挑战。本研究报道了一种可调谐共形等离子体超表面的设计与实验实现，该结构能在深度亚波长尺度对定制表面等离子体进行数字编码与调制。通过以可控方式在两种离散色散态间动态切换，我们实现了单器件上表面波振幅与相位近100%调制深度的数字调控。这项研究不仅开创了主动色散工程新途径，更为实现亚波长集成等离子体电路迈出重要一步。
关键词： 等离子体激元学、数字编码、数字超材料、数字调制
更新于2025-09-16 10:30:52