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21.
当前的量子程序一般由量子电路表示,由多个量子门组成.如果程序包含了被直接表示为酉矩阵的门,需要将这些量子门转化为基本门所构成的量子电路.该步骤被称为量子电路合成.然而,当前的合成方法可能会生成包含数千个门的量子电路.这些量子电路的质量较低,在部署到真实含噪声的量子硬件时非常容易输出错误的结果.此外,在保证门数量较小的情况下,当量子比特数量增至8时,量子电路合成需要数周甚至数月的时间.在这项工作中,本研究提出了一种量子电路合成方法,实现了从酉矩阵到高质量量子电路的快速合成.本研究首先介绍了一种迭代方法,通过插入电路模块来逼近目标酉矩阵.在迭代中,文章提出一种具有奖励机制的前瞻策略减少冗余量子门.在量子电路合成的加速过程中,本研究为了减少候选电路模块的空间,提出了一种剪枝方法,其首先描述每个候选电路模块的闭包来刻画电路的表示空间,然后基于模块的表示空间重叠率进行剪枝,以此构建了一个小而高质量的候选集合.此外,为了减少搜索最优门参数的开销,本研究将选定的候选与目标酉矩阵打包成统一电路,然后通过计算其在基态上的期望来快速获得近似距离.实验证明,与当前的最优的量子电路合成方法QuCT[1]和QFAST[9]相比,本研究在5比特到8比特量子电路合成中实现了1.6-2.7倍的门数量减少和3.7-20.6倍的加速.… …   相似文献
22.
最小弱连通支配集问题是一个经典的NP难问题, 在许多领域都有广泛的应用. 提出一种高效的局部搜索算法求解该问题. 在该算法中, 首先采用一个基于锁定顶点和频率反馈信息的初始解构造方法. 该方法可以确保将一定处于最优解中的顶点和大概率存在于最优解中的顶点添加到初始解中, 从而可以得到高质量的初始解. 其次, 提出基于双层格局检测策略, 年龄属性和禁忌策略的方法来避免循环问题. 第三, 提出扰动策略, 使得算法能够有效跳出局部最优. 第四, 将两个评分函数Dscore和Nscore与避免循环问题的策略相结合, 提出有效的顶点选择方法, 帮助算法选择适合添加到候选解中或从当前候选解中删除的顶点. 最后, 与现有的最优启发式算法和CPELX求解器, 在4组基准测试实例上对提出的局部搜索算法进行了对比. 实验结果表明, 该算法在4组经典基准测试实例上表现出更好的性能.… …   相似文献
23.
交通流预测是智能交通系统(intelligent transportation system, ITS)中交通管理的重要基础和热门研究方向. 传统的交通流预测方法通常需要借助大量高质量历史观测数据进行预测, 而针对更为普遍的数据稀缺的交通路网场景预测精度则急剧下降. 针对这一问题… …   相似文献
李云  高雅  姚枝秀  夏士超  吴广富 《软件学报》2025,36(8):3787-3801
24.
随着Transformer类大模型的飞速发展, 算力逐渐成为制约领域发展的瓶颈, 如何根据加速器硬件的结构特性加速和优化大语言模型的训练性能已成为研究热点. 面向天河新一代超算系统的加速芯片MT-3000, 提出并实现了适用于CPU+DSP异构架构的PyTorch扩展库——MTT… …   相似文献
25.
信息物理融合系统(Cyber-Physical Systems, CPS)在安全攸关领域具有广泛的应用,保障其安全性至关重要.形式化验证是证明系统安全性的有效手段,但在现实世界中的复杂CPS系统上应用仍面临挑战.因此,反例生成的方法被提出,旨在通过寻找系统中违背安全规约的反例行为… …   相似文献
王佳宛  刘熹橦  卜磊  李宣东 《软件学报》2025,36(8):3587-3603
26.
操作系统内核是构建安全攸关系统软件的基础. 任何计算机系统的正确运行都依赖于底层操作系统实现的正确性,因此,对操作系统内核进行形式验证是很迫切的需求.然而,操作系统中存在的多任务并发、数据共享和竞争等行为,给操作系统内核的验证带来很大的挑战.近年来,基于定理证明的方法广泛用于操作… …   相似文献
27.
单球驱动平衡机器人是一种具有全向运动性的机器人, 其灵活性能在狭小或复杂环境中得到充分体现, 因此受到广泛关注. 在该型机器人运动学和动力学设计过程中, 保证其模型的正确性至关重要. 基于测试和仿真的传统方法难以穷尽系统所有状态, 因此可能无法捕捉到某些设计缺陷或潜在的安全风险.… …   相似文献
28.
随着城市规模不断增加, 城市交通系统面临着越来越多的挑战, 如交通拥堵、交通安全等问题. 交通仿真是一种解决城市交通问题的方法, 其采用虚实结合的计算技术, 以处理实时交通数据、优化城市交通效率, 是平行城市理论在智能交通的重要实现方法. 然而, 传统的计算系统在运行大规模城市交… …   相似文献
29.
Rust作为一种新兴的安全系统级编程语言,以其创新的所有权模型和借用检查机制提供了内存安全和并发安全保证.尽管Rust的设计宗旨在于安全性,但现有研究揭示了其仍面临诸多安全挑战.形式化验证作为一种基于严格数学基础的方法,为Rust安全性提升提供了强有力保障.通过构建精准清晰的语义… …   相似文献
张卓若  常瑞  杨申毅  陈芳 《软件学报》2025,36(8):3604-3636
30.
代码注释生成是软件工程领域的重要研究任务. 当前主流的注释生成方法训练深度学习模型以生成注释, 依靠在开放的代码注释数据集上采用BLEU等指标来进行注释质量评价, 主要反映生成注释与数据集中人工参考注释的相似性. 但由于开放注释数据集中人工参考注释的质量难以保障, 其有效性受到越… …   相似文献
31.
学习型索引因其低内存占用和高查询性能的特点, 正辅助或逐步取代传统的索引结构. 然而, 数据更新导致的在线重新训练使其无法适应数据频繁更新的场景. 为了在不过多消耗内存的前提下尽量避免由于数据频繁更新导致的索引重构, 提出了一种自适应的感知更新分布学习型索引结构DRAMA. 使用… …   相似文献
郭娜  王雅琪  姜皓南  谷峪  夏秀峰 《软件学报》2025,36(8):3769-3786
32.
分布式系统是当今计算生态系统的支柱,它使得现代计算更加强大、可靠和灵活,覆盖了从云计算、大数据处理到物联网等多个关键领域。然而,由于系统的复杂性,分布式系统在代码实现过程中总是会不可避免地引入一些代码缺陷,从而对系统的可用性、鲁棒性以及安全性造成巨大威胁。因此,分布式系统的测试以… …   相似文献
33.
向剑文  陈厅  杨珉  周俊伟 《软件学报》2025,36(7):2927-2928
34.
为了对移动群智感知中工人上传的不同质量的感知数据做必要的聚合处理, 真值发现技术应运而生, 其是为后续应用提供精确数据支持的基础. 为了应对可能的隐私泄露问题, 现有研究往往结合本地差分隐私技术来进行保护, 然而这些研究往往忽略了感知数据中的异常值对本地差分隐私下真值发现精度的影… …   相似文献
35.
深度学习编译器已被广泛应用于深度学习模型的性能优化和部署。与传统编译器类似,深度学习编译器也存在缺陷,存在缺陷的深度学习编译器会导致编译失败或者产生错误的编译结果,甚至有时会带来灾难性的后果。为了深入理解深度学习编译器缺陷的特性,已有工作针对深度学习编译器早期的603个缺陷进行研… …   相似文献
36.
近年来, 区块链技术已经广泛应用到数据要素流通、金融、物流、政务以及司法等领域. 随之也出现了若干区块链测试基准, 以评测不同区块链系统的性能. 然而, 现有区块链测试基准内容差异较大, 缺少统一的区块链测试基准框架来规范基准的内容, 也缺失统一的指标体系来明确区块链系统在性能和… …   相似文献
37.
布谷鸟过滤器是一种高效的概率型数据结构, 该数据结构可以快速判断某个元素是否存在于给定集合中, 被广泛应用于计算机网络、物联网应用以及数据库系统中. 在实践中, 上述系统通常需要处理海量数据以及大量并发请求. 实现支持高并发的布谷鸟过滤器可以显著提升系统吞吐以及数据处理能力, 对… …   相似文献
38.
多标签文本分类旨在为文本分配若干预定义的标签或类别. 为了充分发掘标签间的关联, 目前的方法通常使用标签关系图并结合图神经网络获取标签特征表示. 然而, 这类方法过度依赖初始建图策略, 忽视了当前文本中固有的标签相关性, 使得分类结果更依赖于数据集统计信息, 而容易忽视当前文本段… …   相似文献
黄靖  陶竹林  杜晓宇  项欣光 《软件学报》2025,36(7):3239-3252
39.
域适应(domain adaptation, DA)是一类训练集(源域)和测试集(目标域)数据分布不一致条件下的机器学习任务. 其核心在于如何克服数据域的分布差异对分类器泛化能力的负面影响, 即设计合理而有效的训练策略, 通过最小化数据域之间的差异, 获得高泛化能力的分类模型. … …   相似文献
曹艺  郭茂祖  吴伟宁 《软件学报》2025,36(7):3253-3270
40.
在Q1量子模型下, 针对Lai-Massey结构、Misty结构、Type-1型广义Feistel结构、类SMS4 广义Feistel结构和类MARS 广义Feistel结构, 提出了低数据量子密钥恢复攻击. 该攻击仅需选择常数项级别规模的明密文, 通过分析分组密码结构的加密过程… …   相似文献
许垠松  罗宜元  董晓阳  袁征 《软件学报》2025,36(7):3321-3338
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