Shor量子算法的優(yōu)化及模擬實現(xiàn)——Shor大數(shù)分解算法改進和模擬實現(xiàn)及在量子密碼學中的應用研究.pdf

1、經(jīng)典的大數(shù)因子分解對所有的現(xiàn)行計算機而言是難解的，現(xiàn)在通用的公共加密系統(tǒng)正式利用這一困難作為加密的基礎，但足量子計算機上進行的Shor量子算法使大數(shù)因子分解不再是難解的而是有效的，因而可能對現(xiàn)有通用的公共加密系統(tǒng)形成挑戰(zhàn)。 量子計算是以量子物理和數(shù)學的基本理論為基礎的，它要求代表量子位的二態(tài)量子體系之間存在相互作用，并可以用于計算。而且可以通過某種特別的外界作用，從外部來操作和控制他們的態(tài)的變化以實現(xiàn)所需的計算過程。 量

2、子計算機是量子力學在信息領域中的直接應用，量子計算機的研究是當前信息科學領域的一個很活躍的課題。量子計算機是相對于經(jīng)典計算機而言的，它采用的算法就是量子算法。 本文結(jié)合量子力學的性質(zhì)，介紹了Shor量子算法相關知識。本文主要討論內(nèi)容是怎么提高Shor量子算法分解的成功率率以及怎么去模擬實現(xiàn)。同時文章還介紹了量子算法目前的模擬實現(xiàn)方法，著重介紹C++的模擬。 第一章介紹了本課題研究的意義、背景以及國內(nèi)外研究的現(xiàn)狀，并且對量

3、子計算的最新研究方向和進展進行了介紹。 第二章對量子計算的基本概念進行了概述，從量子比特、量子寄存器、量子邏輯門以及量子并行性和量子復雜度等方面介紹了量子計算。 第三章針對密碼體制進行了量子算法分析，以便對Shor量子算法有更深入的了解。 第四章詳細介紹了Shor量子算法并指出了Shot量子算法分解成功率的一些問題，然后對量子方面進行了理論改進，最后進行理論上的證明。 第五章以C++為模擬工具對Shor量