[发明专利]量子数码

权利要求书

1.一种量子数码，其特征是：量子数码是一种复合式二进制数码，它由二进制数码“0”和“1”与影子态矢“＜|”和“|＞”复合而成，而影子态矢是另一种形式的二进制数码，用左矢“＜|”和右矢“|＞”表示，其中左矢“＜|”代表“暗态”，右矢“|＞”代表“明态”，就象“0”代表“断”、“1”代表“通”一样；二进制数码“0”和“1”与影子态矢“＜|”和“|＞”复合形式有“＜0|”、“|0＞”、“＜1|”和“|1＞”四种，因此量子数码有四个，其中“0”和“1”叫量子数码的本征值，“＜|”和“|＞”叫量子数码的量子态，左矢“＜|”叫本征值“0”的本征态，右矢“|＞”叫本征值“1”的本征态；在量子数码中，二进制数码“0”和“1”与影子态矢“＜|”和“|＞”的逻辑关系是一种“A B共存”的“且”关系，量子数码“＜0|”和“|0＞”的物理意义分别是“暗且断”和“明且断”，量子数码“＜1|”和“|1＞”的物理意义分别是“暗且通”和“明且通”；将左矢“＜|”视为另一种二进制的“0”、右矢“|＞”视为另一种二进制的“1”，量子数码“|0＞”和“＜1|”通过“且”逻辑关系实现了“0”和“1”的量子叠加；将影子态矢的左矢“＜|”用英文字母“O”表示、右矢“|＞”用英文字母“I”表示，则影子态矢可表述成另一种形式的二进制数码“I、O”，并且二进制“I、O”的逻辑运算与二进制“0、1”相似，但是，量子数码的逻辑运算是一种“且”、“与”、“或”同时运用的逻辑运算，因此影子态矢的逻辑运算也是一种“且”、“与”、“或”并存的逻辑运算；由数目不等的量子数码排列而成的各种排列式叫量子编码，量子编码当中的二进制数码“0、1”的排列式叫量子编码的本征值，量子编码当中的影子态矢“＜|、|＞”的排列式叫量子编码的量子叠加态，同一量子编码当中的各个量子数码之关的逻辑关系也属于“且”关系，也要遵从“且”逻辑运算法则；位数都相同的二进制“0”和“1”与影子态矢“＜|”和“|＞”，它们排列形式的数目相同，当“＜|”与“0”对应、“|＞”与“1”对应，每一个由“0”和“1”排列而成的二进制编码(如1010)，有唯一的由左矢“＜|”和右矢“|＞”排列而成的量子叠加态(如|＞＜| |＞＜|)与之对应，这样的量子叠加态称之为本征叠加态，与本征叠加态对应的二进制编码称之为本征值，由本征值和本征叠加态组合构成的量子编码(如|1＞＜0| |1＞＜0|)称之为本征量子码，由本征值(如1010)与其它的量子叠加态(例如＜| |＞|＞＜|)构成的量子编码(例如＜1| |0＞|1＞＜0|)称之为派生量子码，一个二进制编码只有一个本征叠加态与之对应，因此只能构成一个本征量子码，而一个二进制编码却可以与多个其它的量子叠加态构成各种各样的派生量子码；本征值相同、态矢向互为相反的两个派生量子码叫反向量子码，例如“|1＞＜0| |1＞＜0|”与“＜1| |0＞＜1| |0＞”是反向量子码，态矢向相同、本征值对耦(即“0”变“1”，“1”变“0”)的两个派生量子码叫对耦量子码，例如“|1＞＜0| |1＞＜0|”与“|0＞＜1| |0＞＜1|”是对耦量子码，本征值对耦、态矢向相反的两个派生量子码叫对称量子码，例如“|1＞＜0| |1＞＜0|”与“＜0| |1＞＜0| |1＞”是对称量子码；各个量子数码，通过光电二极管不同的开、关状态来实现，各种量子编码，则通过并联在一起的各个光电二极管的各种状态来实现。

2.如权利要求1所述的量子数码逻辑运算法则，其特征是：(1)、“且”法则：先将量子态拆分成本征值和叠加态，再将叠加态置换成“I、O”二进制逻辑运算，运算结果再置换成影子态矢，并与“1、0”复合成量子态；

|1＞＜0| |1＞＜0|＝(1010)+(|＞＜| |＞＜|)＝(1010)+(IOIO)；

(2)、“或”法则：将“|＞”置换成“I”、“＜|”置换成“O”，则有：

O+O＝O，O+I＝I，I+O＝I，I+I＝II，

＜|+＜|＝＜|，＜|+|＞＝|＞，|＞+|＞＝|＞|＞；

O+O＝O，O+I＝I，I+O＝I，I+I＝II，

＜|+＜|＝＜|，＜|+|＞＝|＞，|＞+|＞＝|＞|＞；

(3)、“与”法则：O*O＝O，O*I＝I，I*O＝I，I*I＝I，

＜|*＜|＝＜|，＜|*|＞＝|＞，|＞*|＞＝|＞。

3.如权利要求1所述的反向量子码、对耦量子码和对称量子码，其特征是：利用“本征值不变、态矢向相反”的反向操作和“态矢向相同、本征值对耦”的对耦操作，可以把各种量子编码派生成反向量子码和对耦量子码，利用“本征值对耦、态矢向相反”的对称操作，还可以把各种量子编码派生成对称量子码。