29、量子计算：搜索与应用的深度解析

量子计算：搜索与应用的深度解析

1. 量子拦截检测与搜索基础

随着匹配的量子比特数量增加，检测到拦截器的概率也会相应提高。当量子比特数量足够大时，拦截器不被检测到的可能性几乎为零。接下来将深入探讨量子搜索的相关内容，包括不同情况下的量子比特状态和量子门操作。

1.1 量子比特状态分析

• 情况 a ：除了从右数第二个组合外，所有组合中的五边形 |0⟩ 和三角形 |1⟩ 量子比特都未反转。在从右数第二列中，底部单元格的五边形 |0⟩ 反转，而顶部两个量子比特未反转，相对方向差异为 180°。此时，大量子比特为 |000⟩ + |001⟩ + |010⟩ + |011⟩ + |100⟩ - |110⟩ + |111⟩，标记状态为从右数第二个组合对应的量子态 |110⟩。
• 情况 b ：除了从左数第二个组合外，所有组合中的五边形 |0⟩ 和三角形 |1⟩ 量子比特要么都未反转，要么都反转。在第二列中，五边形 |0⟩ 未反转，而三角形 |1⟩ 反转，相对差异为 180°。大量子比特为 |00⟩ - |01⟩ + |10⟩ + |11⟩，标记状态为 |01⟩。
• 情况 c ：第一、二、四列中的五边形 |0⟩ 和三角形 |1⟩ 量子比特虽反转，但相对无差异，第三列中两种量子比特方向也一致。因此，每个组合中五边形 |0⟩ 和三角形 |1⟩ 量子比特无相对差异，大量子比特为 |00⟩ + |01⟩ + |10⟩ + |11⟩，无标记量子态。
• 情况 d ：第一列中五边形 |0⟩