基于D-Wave leap的量子算法编程与实现开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

随着计算科学的快速发展，传统计算技术在处理复杂问题时逐渐显现出瓶颈，而量子计算作为一种全新的计算范式，为突破这些瓶颈提供了革命性的解决方案。

量子计算利用量子力学的叠加和纠缠特性，能够以指数级提升计算速度，为解决目前难以处理的科学和工程难题带来希望。

本选题旨在探索基于d-waveleap平台的量子算法编程与实现，研究如何利用量子计算技术解决实际问题。

2. 本选题国内外研究状况综述

近年来，量子计算技术发展迅速，各国纷纷投入大量资源进行研究，取得了一系列突破性进展。

1. 国内研究现状

国内在量子计算领域起步较晚，但发展迅速，在量子算法、量子计算机研制等方面取得了一定成果。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

1. 主要内容

本研究的主要内容包括以下几个方面：
1.d-waveleap平台架构与功能研究:深入研究d-waveleap平台的量子比特构成、量子退火原理、编程模型以及平台提供的开发工具和资源。

2.量子算法编程模型研究:研究如何将实际问题映射到d-waveleap平台的伊辛模型上，并设计相应的量子算法。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用理论研究和实验研究相结合的方法，具体步骤如下：
1.文献调研阶段:深入研究量子计算、量子算法、d-waveleap平台等相关领域的文献资料，了解国内外研究现状、发展趋势和关键技术，为本研究提供理论基础和技术支持。

2.平台学习阶段:系统学习d-waveleap平台的体系结构、量子退火算法原理、编程模型以及平台提供的各种开发工具和资源，掌握使用d-waveleap平台进行量子算法编程和实验的基本技能。

3.算法设计与实现阶段:针对特定的应用问题，设计相应的量子算法，并使用d-waveleap平台提供的编程语言和工具实现算法。

5. 研究的创新点

本研究的创新点在于：
1.基于d-waveleap平台实现量子算法:d-waveleap平台作为一种新型的量子计算平台，目前国内外对其应用研究还比较少，本研究将探索利用d-waveleap平台实现量子算法的新方法和新思路。

2.将量子算法应用于实际问题:本研究将探索将量子算法应用于解决组合优化问题、图像识别问题等实际问题，具有一定的应用价值。

3.对量子算法性能进行评估:本研究将设计实验方案，对所实现的量子算法的性能进行评估，并与传统算法进行比较，分析量子算法的优缺点。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

[1]孙晓明,黄浩,陈汉武,等.量子计算与量子信息[m].北京:高等教育出版社,2021.

[2]段润尧,金贤敏.量子算法与编程[m].北京:清华大学出版社,2022.

[3]郭国平,郭光灿.量子信息技术的发展趋势与战略意义[j].中国科学院院刊,2017,32(7):675-680.