格罗弗算法

✍ dations ◷ 2025-12-02 22:31:48 #格罗弗算法

格罗弗算法（英语：Grover's algorithm）是一种量子算法，于1996年由计算机科学家洛夫·格罗弗提出。假设现在有一个未知的函数，格罗弗算法只需测试此未知的函数 ${displaystyle O({sqrt {N}})}$ 和−2的差别足够大，便有 ${displaystyle 2rtapprox pi /2}$ ${displaystyle 2rtapprox pi /2}$ , 或 ${displaystyle r=pi /4t=pi /4arcsin(1/{sqrt {N}})approx pi {sqrt {N}}/4}$ ${displaystyle r=pi /4t=pi /4arcsin(1/{sqrt {N}})approx pi {sqrt {N}}/4}$ . 这样以来，就有

${displaystyle (U_{s}U_{omega })^{r}=M{begin{bmatrix}i&0\0&-iend{bmatrix}}M^{-1}.}$ ${displaystyle (U_{s}U_{omega })^{r}=M{begin{bmatrix}i&0\0&-iend{bmatrix}}M^{-1}.}$

作用在初始态上将会有

${displaystyle (U_{s}U_{omega })^{r}{begin{bmatrix}0\1end{bmatrix}}approx M{begin{bmatrix}i&0\0&-iend{bmatrix}}M^{-1}{begin{bmatrix}0\1end{bmatrix}}=|omega rangle {frac {1}{cos(t)}}-|xrangle {frac {sin(t)}{cos(t)}}.}$ ${displaystyle (U_{s}U_{omega })^{r}{begin{bmatrix}0\1end{bmatrix}}approx M{begin{bmatrix}i&0\0&-iend{bmatrix}}M^{-1}{begin{bmatrix}0\1end{bmatrix}}=|omega rangle {frac {1}{cos(t)}}-|xrangle {frac {sin(t)}{cos(t)}}.}$

简短的计算表明，格罗弗算法将具有 ${displaystyle Oleft({frac {1}{N}}right)}$ ${displaystyle Oleft({frac {1}{N}}right)}$ 量级的误差.

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