量子程序设计语言NDQJava2处理系统之汇编程序与解释程序

论文摘要

NDQJava2是在NDQJav a语言的基础上增添量子条件语句、量子循环语句、量子子程序、量子模块以及量子异常处理机制等多种量子成分而成的一种混成式、结构化、命令式量子程序设计语言。为了在经典计算机上模拟执行NDQJava2语言书写的量子程序,本文给出了设想量子计算机的基本机器指令集与汇编指令集,并用Java语言编写了相应的汇编程序和解释程序。结合处理系统的其它部分,验证了已发现的几个量子算法。实验表明,该汇编程序与解释程序达到了预期目标。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 引言
• 1.1 语言
• 1.1.1 经典程序设计语言
• 1.1.2 量子程序设计语言
• 1.2 本文结构
• 第二章 量子计算机与量子计算
• 2.1 物理基础
• 2.2 量子计算机
• 2.2.1 提出
• 2.2.2 模型
• 2.2.3 体系结构
• 2.3 量子计算
• 2.3.1 量子状态空间和bra/ket记号
• 2.3.2 量子比特
• 2.3.3 量子逻辑门
• 2.3.4 量子算法
• 第三章 量子程序设计语言
• 3.1 量子伪码
• 3.1.1 引进量子寄存器
• 3.1.2 对量子寄存器施以酉运算
• 3.1.3 测量量子寄存器
• 3.2 Qgol
• 3.3 QCL
• 3.4 qGCL
• 3.5 QML
• 第四章 NDQJava2及其处理系统
• 4.1 NDQJava
• 4.1.1 NDQJava量子部分
• 4.2 NDQJava2
• 4.2.1 量子条件语句
• 4.2.2 量子循环语句
• 4.2.3 量子子程序
• 4.2.4 量子模块
• 4.2.5 量子异常处理机制
• 4.3 NDQJava2处理系统
• 第五章 NDQJava2处理系统之汇编程序与解释程序
• 5.1 基本机器指令集
• 5.1.1 NDQJava设想量子计算机的基本机器指令集
• 5.1.2 NDQJava2设想量子计算机的基本机器指令集
• 5.2 基本量子汇编指令集
• 5.2.1 NDQJava设想量子计算机基本汇编指令集
• 5.2.2 NDQJava2设想量子计算机基本汇编指令集
• 5.2.3 两个汇编指令集的比较
• 5.3 量子汇编程序
• 5.4 量子解释程序
• 5.5 模拟量子操作
• 5.6 实现
• 5.7 示例：大数质因子分解的Shor算法程序
• 5.7.1 Shor算法描述
• 5.7.2 NDQJava2程序
• 5.7.3 汇编指令列
• 5.7.4 机器指令列
• 5.7.5 输出
• 第六章 今后的工作
• 致谢
• 参考文献
• 附录 攻读硕士学位期间发表论文