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量子計算意義范文1
觀點一:按照《企業會計準則應用指南》規定,企業購入證券,如果作為交易性金融資產,應當按公允價值計價。每期期末,企業應將交易性金融資產的賬面價值調整到公允價值,公允價值與賬面價值之間的差額,通過借或貸記“公允價值變動損益”賬戶,計人當期損益。出售交易性金融資產時,以前計入“公允價值變動損益”賬戶的公允價值變動損益轉入投資收益。
[例]某公司2007年12月6日購入股票1000股,每股市價5.10元,手續費50元;2007年12月31日每股市價5.50元;公司于2008年1月23日出售此股票,每股售價5.60元。不考慮其他因素,該項交易性金融資產從購入到處置的會計處理為:
2007年12月6日購入時:
借:交易性金融資產――成本 5100
投資收益 50
貸:銀行存款 5150
2007年12月31日,確定公允價值變動損益時:
借:交易性金融資產――公允價值變動 400
貸:公允價值變動損益 400
2007年12月31日,公允價值變動損益轉出到“本年利潤”:
借:公允價值變動損益 400
貸:本年利潤 400
2008年1月23日出售時:
借:銀行存款 5600
貸:交易性金融資產――成本 5100
交易性金融資產――公允價值變動 400
投資收益 100
同時,轉出以前確認的公允價值變動損益:
借:公允價值變動損益 400
貸:投資收益 400
觀點二:按照《企業會計準則應用指南》規定進行賬務處理,“公允價值變動損益”賬戶不能準確反映各會計期間(年)的公允價值變動損益,建議增設“公允價值變動損益轉銷”損益類賬戶,同時在利潤表中增設“以前期間公允價值變動損益因實現而轉銷的金額”項目。依前例,最后一個分錄改為:
借:公允價值變動損益轉銷 400
貸:投資收益 400
“公允價值變動損益轉銷”賬戶是損益類賬戶,在期末結平?!肮蕛r值變動損益轉銷”賬戶在期末結平前如果是借方余額,在利潤表上“以前期間公允價值變動損益因實現而轉銷的金額”項目的金額填負數(依前例填-400元),表示以前期間已計入利潤表的公允價值變動收益因實現而通過“投資收益”賬戶計人了本期利潤,為避免重復計算,需要通過本項目扣除本期利潤的金額(依前例扣除400元)。反之亦然。
觀點三,公允價值變動損益是企業未實現的損益,列入利潤表造成虛增利潤,增加企業稅負;以前年度已轉入“本年利潤”的公允價值變動損益,在出售交易性金融資產時,又將其轉入投資收益,使得同一項業務所引起的損益要在利潤表上重復操作,而且可能影響利潤表上相關信息的明晰性,為此提出兩個改進方法。一是將“公允價值變動損益”賬戶改為“公允價值變動”賬戶,且不作為損益類賬戶使用。依前例,第二個分錄改為:
借:交易性金融資產――公允價值變動 400
貸:公允價值變動 400
第三個分錄不編,最后兩個分錄改為:
借:銀行存款 5600
公允價值變動 400
貸:交易性金融資產――成本 5100
交易性金融資產――公允價值變動 400
投資收益 500
二是交易性金融資產期末不計量。依前例,即不編第二、第三個分錄,最后兩個分錄改為:
借:銀行存款 5600
貸:交易性金融資產――成本 5100
投資收益 500
觀點四,有些教科書或考證的輔導教材將出售交易性金融資產的業務只編一筆分錄,依前例,即最后兩個分錄合并為:
借:銀行存款 5600
公允價值變動損益 400
貸:交易性金融資產――成本 5100
交易性金融資產――公允價值變動 400
投資收益 500
上述觀點普遍存在的問題是科目使用錯誤。有關法規規定,個人或單位在證券市場買賣證券,要在證券營業部開立資金賬戶和證券賬戶,買賣證券實質是資金賬戶和證券賬戶的此增彼減,資金賬戶的資金對單位投資者來說,屬于其他貨幣資金(存出投資款)。因此,交易性金融資產的買賣應通過“其他貨幣資金――存出投資款”核算。
觀點一的處理,雖不影響準確反映企業各年損益,但使經濟業務復雜化(體現在第五個分錄多余),同時該分錄雖不影響利潤表的營業利潤,但影響利潤表有關項目的準確列報,在本例中,2008年利潤表中將虛增當期投資收益400元,虛減公允價值變動收益400元。特別是這樣的處理似乎是想通過該分錄強調反映一筆投資的整體投資收益500元,但實際未能達到此目的,因為這筆投資的整體投資收益應為450元(500-50)。觀點二的處理方法繁瑣,不僅增加了會計科目,而且使利潤表更加復雜。對觀點三,筆者質疑“公允價值變動”賬戶的性質,其期末余額在資產負債表中該如何列示;同時如果交易性金融資產期末不進行公允價值計量將影響資產負債表的準確編報。對觀點四,筆者認為,只編一筆分錄使賬戶對應關系不清。
上述爭議的焦點是如何在利潤表中正確反映各期投資收益和公允價值變動收益,實質是會計信息質量要求問題,具體是如何貫徹重要性原則、相關性原則。筆者認為,如果公允價值變動損益和投資收益對企業來說不重要,則簡化核算,按下列方法一核算;如果企業管理需要財務會計報告準確提供整體投資收益情況,則按下列方法二核算;如果企業管理需要財務會計報告準確提供會計期間公允價值變動收益,也可按方法一核算。
方法一,從簡化核算考慮,平常月末公允價值變動不進行賬務處理,年末進行賬務處理,且出售時只編一筆分錄。依前例,出售時的賬務處理為:
借:其他貨幣資金――存出投資款 5600
貸:交易性金融資產――成本 5100
交易性金融資產――公允價值變動 400
投資收益 100
方法二,如果管理上要求較準確反映投資的整體投資收益,則出售時編兩筆分錄。依前例,2008年1月23日出售時:
借:其他貨幣資金―存出投資款 5600
貸:交易性金融資產――成本 5100
交易性金融資產――公允價值變動 400
投資收益 100
同時,轉出以前確認的公允價值變動損益:
量子計算意義范文2
關鍵詞: 過電壓識別; 支持向量機; 輸電線路; 遺傳算法
中圖分類號: TN911?34; TM863 文獻標識碼: A 文章編號: 1004?373X(2016)19?0136?04
Abstract: In order to improve the overvoltage recognition accuracy and quicken the recognition speed, an overvoltage identification method with genetic algorithm optimizing support vector machine is proposed. Since the single feature information is difficult to obtain the high overvoltage recognition rate, the combined features of time domain waveform, wave head and time?frequency spectrum are taken as the recognition features of overvoltage respectively, and then the training samples of overvoltage are used to study the support vector machine. The classifier of overvoltage identification is established, and the adaptive genetic algorithm is introduced to optimize the parameters of support vector machine. The performance of an overvoltage recognition instance was performed for simulation analysis. The results show that the average overvoltage recognition rate of the proposed method can reach up to 95%, far exceeds the practical application requirements of 85%, and the recognition result is superior to other overvoltage identification methods.
Keywords: overvoltage identification; support vector machine; transmission line; genetic algorithm
0 引 言
雷電是一種無法預測的自然現象,會對輸電線路產生干擾,引起輸電線路故障,而僅對輸電線路添加防雷保護難以保證輸電線路的正常工作,過電壓識別可以反映輸電線路的工作狀態,為電力系統管理人員提供有價值的參考意見,因此提高過電壓的識別率具有重要的實際應用價值[1?2]。
針對過電壓識別問題,學者們從理論、方法以及技術等方面進行深入的分析,提出了許多有效的過電壓識別方法[3]。最初過電壓識別通過專家系統進行,過電壓由于類型多、產生原因復雜,專家系統識別率低,而且識別結果具有盲目性,難以應用于實際過電壓識別[4]。
隨著機器學習技術研究的不斷深入,機器學習算法被學者們引入到了過電壓識別的建模中,將過電壓識別看作是一種多分類問題,根據特征對樣本進行處理,建立過電壓識別的分類器,以區別出各種類型的過電壓,在過電壓識別中應用最為廣泛[5?7]。特征提取是過電壓識別的基礎,對后續過電壓識別結果影響大,當前特征主要有:電流變化幅值、時域波形、暫態電流特征等[8?10],單一特征只能描述過電壓類型的部分、片段信息,難以獲得正確率高的過電壓識別結果,通用性較差;當前過電壓識別基于神經網絡、支持向量機(Support Vector Machine,SVM)等建模,神經網絡雖然具有自學習、非線性分類能力,但要求過電壓識別的訓練樣本數量大,而過電壓識別是一種典型小樣本的多分類問題,易得到“過擬合”的過電壓識別結果[11]。
SVM是一種小樣本的機器學習算法,不存在神經網絡要求樣本大、過擬合的缺陷,其參數直接影響過電壓識別的結果[12]。
為了提高過電壓識別的準確性,提出一種基于自適應遺傳算法優化支持向量機的過電壓識別方法(GA?SVM)。首先提取時域波形、波頭、時頻譜作為過電壓識別特征,然后采用支持向量機建立過電壓識別的分類器,并采用自適應遺傳算法對支持向量機參數進行優化,實例結果表明,本文方法的過電壓平均識別率達到95%以上,識別性能要優于當前經典過電壓識別方法。
1 雷擊過電壓識別的特征
采用時域波形、波頭、時頻譜對輸電線路的雷擊過電壓狀態進行特征提取,具體見表1。
建立性能優異的過電壓識別模型,需要選擇一定算法對過電壓類型與特征之間的關系進行準確擬合,即以過電壓特征作為輸入量,過電壓類型作為期望輸出,組成訓練樣本和測試樣本,本文選擇支持向量機建立輸電線路的雷擊過電壓識別模型,并采用自適應遺傳算法對支持向量機參數進行優化。
2 自適應遺傳算法優化支持向量機的過電壓識別
2.1 支持向量機
采用標準Benchmark函數:Griewank對標準遺傳算法(GA)和自適應遺傳算法(AGA)進行對比研究,結果如圖2所示。從圖2可知,AGA的收斂速度要快于GA,而且獲得更高的收斂精度,求解結果更加穩定。
2.3 AGA?SVM的過電壓識別步驟
(1) 收集過電壓數據,并對特征值進行歸一化處理。
(2) 產生遺傳算法的初始種群。
(3) 將過電壓訓練樣本輸入到支持向量機學習,計算每個個體的適應度值。
(4) 判斷是否達到終止條件,若達到要求則輸出最優個體,進入步驟(6)。
(5) 進行選擇、自適應交叉和變異操作,產生新的種群。
(6) 計算新種群中每個個體的適應度值。
(7) 最優個體得到支持向量機參數,建立過電壓識別模型。
3 過電壓識別的應用實例
對于每種類型雷擊過電壓狀態,均收集50個樣本數據,40個樣本用于訓練支持向量機,構建過電壓識別模型,其余10個樣本對過電壓識別效果進行測試和分析。短路故障過電壓、感應雷擊過電壓、直擊雷擊過電壓、繞擊雷擊過電壓、反擊雷擊過電壓的標簽編號分別為1,2,3,4,5。
為了使AGA?SVM的雷擊過電壓識別結果具有可比性,選擇GA?SVM的雷擊過電壓識別模型進行對比實驗,實驗結果如圖3~圖5所示。通過對比圖3和圖4中GA?SVM和AGA?SVM的雷擊過電壓識別準確率可知,AGA?SVM的識別準確率平均達到95%以上,比GA?SVM的識別準確率提高了5.25%,這主要是由于AGA采用了自適應的交叉變異機制,較好地解決了GA陷入局部最優解,找到了更優的SVM參數,建立了正確率更高的雷擊過電壓識別模型。
同時從圖5可以看出,AGA?SVM的雷擊過電壓識別時間更少,主要是因為AGA加快了SVM參數的尋優效率,進化代數明顯減少,加快了雷擊過電壓識別的建模速度,提高了雷擊過電壓識別的效率,實際應用范圍更加廣泛。
4 結 語
為了減少輸電線路的過電壓識別錯誤率,提出一種AGA?SVM的過電壓識別方法。首先提取多種過電壓的特征,然后采用自適應遺傳算法優化支持向量機擬合過電壓類別與特征之間的變化關系,最后采用具體數據進行仿真實驗,結果表明,本文方法是一種速度快、正確率高的雷擊過電壓識別方法。
參考文獻
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量子計算意義范文3
關鍵詞:新會計準則 公允價值 計量屬性 損益 資本公積
中圖分類號:F230 文獻標識碼:A
文章編號:1004-4914(2010)12-170-02
自2007年1月1日起,我國企業會計準則體系正式實施。新體系的實施,是實現我國會計準則國際趨同、有效提高會計信息質量、進一步提升我國會計整體水平所邁出的重要步伐,是推進企業改革、促進資本市場發展、提高對外開放水平的一項基礎性工程。
新準則對舊準則的調整和修改有很多,引發了諸多的討論,而最大的亮點之一便是引入了公允價值計量屬性。
一、公允價值的含義
公允價值又稱市價、公允價格,很多機構都對其做出了不同的定義,例如FASB(美國財務會計準則委員會)于2006年9月正式的美國財務會計準則第157號――將公允價值定義為:“公允價值是指在計量日的有序交易中,市場參與者出售某項資產收到的或轉移負債支付的價格。”
我國會計準則委員會在新會計準則中提出:“公允價值,是指在公平交易中,熟悉情況的交易雙方自愿進行資產交換或者債務清償的金額。”但相對于國際會計準則來說,新會計準則對公允價值計量模式的使用范圍還比較謹慎,主要體現在投資性房地產、金融工具、非貨幣性資產交換、債務重組和非共同控制下的企業合并等方面。
二、公允價值計量的產生
傳統財務會計一直沿用的是歷史成本的計量模式,遵循穩健原則和追求客觀性原則。然而,隨著經濟的發展,特別是金融市場的迅速發展并成為現代經濟的核心,歷史成本的計量模式受到前所未有的挑戰。由于財務報告中的資產是以歷史成本計價,并沒有考慮一些重要因素影響,如市值變動和通貨膨脹,所以資產的賬面價值與現行的市場價格常常有很大差異,很容易誤導信息使用者。
為更真實的反應資產或負債在公平市場上的價格,增加財務報表可靠性、透明度,公允價值會計應運而生。
三、按公允價值計量時會計科目的分析
金融工具可以分為基礎金融工具和衍生工具。金融工具的確認和計量具體包括金融資產和金融負債的確認和計量。現行準則可以分為以下幾類:以公允價值計量且其變動計入當期損益的金融資產或金融負債(更進一步分為交易性金融資產或金融負債和直接指定為以公允價值計量且其變動計入當期損益的金融資產或金融負債);持有至到期投資;貸款和應收款項;可供出售金融資產;其他金融負債。
下面舉例在金融資產計量中按公允價值計價時涉及到的會計科目及其核算方法。我們重點介紹其中的交易性金融資產和可供出售金融資產的計量。
公允價值變動損益,也就是通常我們所說的未實現的賬面盈虧,其中交易性金融資產的公允價值變動要計入當期損益,并計入“公允價值變動損益”這一損益類科目,而可供出售金融資產的公允價值變動則計入所有者權益類的科目―“資本公積――其他資本公積”。
“公允價值變動損益”是一個全新的會計科目,用來反映金融資產公允價值的變動與轉回情況。“資本公積”是一個傳統科目,也是一個非常特殊而且多用途的科目。這次準則修改后,在其二級科目“資本公積---其他資本公積”下增加核算可供出售金融資產的公允價值變動和遞延所得稅影響的功能。
四、按公允價值計量時的賬務處理
案例,某公司于2009年5月1日從股票二級市場上購入10000股A股票,成本價10元(不考慮相關稅費),購入10000股B股票,成本價20元。并且將A股票劃分為交易性金融資產,B股票劃分為可供出售金融資產。所得稅率25%。
借:交易性金融資產―A股票―成本 100000
貸:其他貨幣資金 100000(1)
借:可供出售金融資產―B股票―成本 200000
貸:其他貨幣資金 200000(2)
2009年12月31日,A股票收盤價為13元,B股票收盤價為25元
借:交易性金融資產―A股票―公允價值變動 30000
貸:公允價值變動損益 30000(3)
借:可供出售金融資產―B股票―公允價值變動 50000
貸:資本公積―其他資本公積 50000(4)
股票A產生的遞延所得稅負債
借:所得稅費用―遞延所得稅費用 7500
貸:遞延所得稅負債 7500(5)
股票B產生的遞延所得稅負債
借:資本公積―其他資本公積 12500
貸:遞延所得稅負債 12500(6)
根據稅法的收付實現制原則,該公司2009年的應納稅所得額為零,所以不需計提“所得稅費用―當期所得稅費用”。
假設該公司2009年除上述業務之外,沒有發生其他任何業務。
由此得知,該公司2009年確認了30000元的公允價值變動收益并計入當期損益,同時確認了7500元的所得稅費用(遞延所得稅費用)。所以在2009年12月31日,資產方交易性金融資產增加了30000元的市值,可供出售金融資產增加了50000元的市值。負債方遞延所得稅負債增加了20000元,所有者權益方增加了60000元(其中,資本公積―其他資本公積增加了37500元,未分配利潤增加了22500元)。具體見下表。
2010年1月1日,該公司將其持有的A股票與B股票全部出售,出售價分別為13元、25元(不考慮相關稅費)。
借:其他貨幣資金 130000
貸:交易性金融資產―A股票―成本 100000
公允價值變動 30000(7)
借:公允價值變動損益 30000
貸:投資收益 30000(8)
借:其他貨幣資金 250000
貸:可供出售金融資產―B股票―成本 200000
公允價值變動 50000(9)
借:資本公積―其他資本公積 50000
貸:投資收益 50000(10)
借:遞延所得稅負債 7500
貸:所得稅費用―遞延所得稅費用 7500(11)
借:遞延所得稅負債 12500
貸:資本公積―其他資本公積 12500(12)
根據稅法的收付實現制原則,該公司在2010年的應納稅所得額為80000,應交企業所得稅20000元(30000*25%+50000*25%)元。
借:所得稅費用―當期所得稅費用 20000(7500+12500)
貸:應交所得稅―應交企業所得稅 20000(13)
假設該公司2010年除上述業務之外,沒有發生其他任何業務。
由此得知,該公司在2010年出售股票時,交易性金融資產確認了30000的投資收益,可供出售金融資產確認了50000的投資收益。同時轉出2009年確認的、計入利潤表中的30000元的公允價值變動損益,計入“資本公積―其他資本公積”的50000元的公允價值變動損益。轉平2009年確認的遞延所得稅負債。具體見下表。
五、按公允價值計量的優勢
在金融資產的核算中,公允價值變動(也就是所謂的賬面盈虧)的披露可以為內外部的會計信息使用者提供更為充分、有效、透明的財務報告,提高了會計信息的決策價值,從而更有效地幫助會計信息使用者進行決策,保護投資者的利益。在傳統的歷史成本計價的模式下,無法披露公司持有金融資產的賬面盈利(即公允價值變動收益),在金融危機下,更無法披露隱藏內部的巨額虧損。只有等到出售金融資產后才得以披露。
六、按公允價值計量的缺點
1.證券市場尤其是二級市場的股票價格不僅受經濟周期和企業基本面的影響,更受投資者心理的影響。尤其像我國這樣的新興市場經濟國家,股票二級市場的投資者并不成熟,相關制度建設也很落后,所以難免股價的波動過于劇烈,致使一些金融企業利潤表中的“公允價值變動損益”科目的金額變化非常大,一般的會計信息使用者難以看懂,甚至會得出錯誤的投資決策。
2.上例中,2009年、2010年核算金融資產市值變動的賬務處理中可以看出,“公允價值變動損益”與“資本公積―其他資本公積”均為過渡類科目。在購入的金融資產全部出售后,以前計入的公允價值變動全部轉出(借、貸方累計發生額相抵為零),相應增加轉出當期的投資收益,詳見分錄(8)、(10)。如果某只股票是在當年購入并在當年出售,“公允價值變動損益”科目借貸方相抵為零,實現的損益計入當年的投資收益。但是上例中以交易性金融資產為例,該公司在2009年購入股票A,在2010年出售。2009年實現30000元的公允價值變動收益,相應增加7500元的所得稅費用,增加2009年22500元的凈利潤,最后轉入資產負債表的未分配利潤。在2010年出售時,一方面轉出公允價值變動損益30000元,一方面確認相關投資收益30000元。一方面確認了7500的當期所得稅費用,一方面轉銷了2009年確認的遞延所得稅費用7500元。所以該交易性金融資產對當年的會計利潤貢獻為零,參加分錄(8)、(11)、(13)。就該項經濟業務的實質來說,相關的投資收益應該是2010年才實現的,卻沒有增加2010年的凈利潤。2009年增加的凈利潤只是賬面盈利而已,并沒有真正實現。
3.公允價值變動大量進入利潤表,增加了年末的未分配利潤,然而由于是尚未實現的賬面盈利,并沒有相應的現金流入企業,企業可能利用金融資產的分類進行利潤操縱,不利于股利政策的制定。
七、個人關于公允價值計量改進的建議
公允價值計量屬性有這樣那樣的缺點,然而就像歷史成本、重置成本、可變現凈值等計量屬性一樣,每一種都有他們固有的弱點,而且都存在執行的問題。即使在2008年金融危機之時,按公允價值計量的會計準則曾起到了一定的消極作用,但是我們不能因噎廢食。作為一種比較先進的計量屬性,我們應當發揚其優點而盡量避免其弱點。
筆者認為,在存在活躍市場的金融資產的計量中,為避免上述問題,應當將所有金融資產未實現的賬面盈虧(即公允價值變動損益)計入所有者權益,而非計入利潤表(即取消“公允價值變動損益”科目),并且在利潤表的“其他綜合收益”中作為備注反映。這樣既可以金融資產的公允價值反映企業某個時點的財務狀況,又可以避免利潤表的大幅度波動,如實反映企業已實現的實際盈虧,有利于企業股利政策的制定,完全堵塞了企業利用金融資產分類操縱利潤的源頭,從而為內外部會計信息需求者提供更為透明的財務報告。
總而言之,隨著我國社會主義市場經濟的發展,會計信息的使用者已從國家各有關部門、企業管理者和職工擴展到國內外幾千萬股民等不同文化層次的社會公眾。而作為報表的提供者不可能要求每個使用者都要去理解公允價值的確切含義和核算方法。這就從客觀上要求我們盡量提供相對簡單明白的報表確保會計信息明晰簡單、通俗易懂,將繁雜難懂的程序深入淺出、言簡意賅地表述出來,同時為廣大會計人員“減負”。本文只是粗淺的提出了自己工作中關于公允價值核算的一些心得體會,淺顯錯弊之處在所難免,同時鑒于筆者學識水平有限,請讀者不吝指正。
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4.葛家澍.關于在財務會計中采用公允價值的探討,會計研究,2007
量子計算意義范文4
關鍵詞:量子阱 界面聲子 色散關系 電聲相互作用
我們知道在室溫和較高的溫度下,電子與光學聲子作用對半導體的電學特性具有重要的作用。在量子異質結中,電聲相互作用影響其他主要的性質,象熱電子的馳豫率,子帶遷移率,室溫激子的壽命等。纖鋅礦量子異質結中的光學特性和輸運特性也會被電聲相互作用所影響。所以研究纖鋅礦半導體異質結中的電子與聲子相互作用,具有重要的物理意義。
1、纖鋅礦結構量子阱中的電子-界面聲子相互作用哈密頓
電子與聲子相互作用的Fr?觟hlich哈密頓可以通過把在r處的電子與聲子相互作的能量量子化得到。對于界面光學聲子的電聲相互作用的哈密頓,我們可以通過標準的量子化過程,得到電子與界面聲子相互作用的Fr?觟hlich哈密頓
以上的方程具有普遍的意義,我們可以用來研究任意層纖鋅礦結構多異質結、量子阱中的界面聲子與電子的相互作用,對進一步研究纖鋅礦結構多量子阱中的極化子效應、激子與聲子的相互作用具有重要的意義
2、計算結果與討論
在介電連續模型和單軸晶體模型傳遞矩陣的方法下,我們將界面光學聲子場量子化,得到量子化的界面光學聲子場,得出了任意多層纖鋅礦結構量子阱中界面光學聲子的電聲相互作用的哈密頓。為了更清楚地了解電聲相互作用的耦合強度,我們分別計算了纖鋅礦結構單量子阱GaN/ZnO/GaN(厚度為∞/5nm/∞)和耦合量子阱ZnO/GaN/ZnO/GaN(厚度為∞/5nm/3nm/5nm/∞)中的電子與界面聲子的耦合強度。計算中所用GaN和ZnO的參數見下表。
4 主要結論
通過了解纖鋅礦量子阱中的界面聲子與電子相互作用,計算了纖鋅礦結構的單量子阱GaN/ZnO/GaN和耦合量子阱ZnO/GaN/ZnO/GaN中的電聲相互作用。結果表明:隨著波數的變化不同的界面聲子對電聲相互作用的貢獻不同;低頻界面聲子的電聲相互作用是大于高頻界面聲子的,且電聲相互作用中長波界面聲子有更大的貢獻。我們的結論對進一步研究研究纖鋅礦量子阱中的電聲相互作用、極化子、激子與LO聲子的相互作用具有重要的意義。
參考文獻
量子計算意義范文5
關鍵詞:計算機網絡;改進量子進化算法;路由選擇
當今社會是一個數據化時代,計算機網絡技術已經應用到社會的各個領域。對于在已知網絡的各個節點的通信需求下,怎樣選擇計算機通信網鏈路的高效路由,這一受到多個條件約束的雜亂非線性規劃問題,在傳統的數學理論中尚未得到有效的解決方法。面對這個問題,傳統的算法都存在一定的局限性,計算也比較復雜,在很多條件限制下都難以發揮其作用,無法給出滿意的解決方案。本文主要是對改進量子進化算法在計算機網絡路由選擇上的應用進行探究。
一、計算機網絡路由選擇意義
傳統的計算機網絡路由的選擇方式主要有爬山法、梯度法、模擬退算法以及列表尋優法,但其都具有很大程度上的局限性,受到的限制條件也比較多,不能有效地發揮其作用。網絡路由選擇的定義主要有:在已有的計算機網絡拓撲和網鏈路通信容量以及各個節點需求的情況下,對各節點的網絡路由進行確定,以最大限度縮小互聯網的時延性。這種路由選擇方式,可在選擇過程中采取一些簡化工作,假設網絡通信節點的數據包完好無缺,不受通信容量影響,報文長度則以實際指數分布為基準,來進行路由選擇。
二、計算機網絡路由選擇中改進量子進化算法的應用
(一)量子進化算法的概述及算法流程
量子進化算法是由量子計算和進化算法結合而來,其運算方式為,在確定量子矢量的情況下,用量子算法的比特編碼來表示染色體,并以旋轉門和量子非門來進行染色體的更新,據此讓目標得到最優解答。
在進行計算中,可以采用矩形陣表示量子染色體,設其長度為m
量子進化算法流程主要有以下幾個步驟:
首先,將種群Q(t)初始化,設t=0,并測量種群中的每個個體,得到種群的狀態P(t);其次,對P(t)的適應度進行評估,將最佳個體狀態和適應值進行記錄;最后,采用
While非結束狀態do,
begin
1、t=t+1;
2、對種群進行測量Q(t-1),其狀態為P(t);
3、進行P(t)的適應度評估;
4、對Q(t)采用量子門進行更新換代,記錄后代種群Q(t+1);
5、對每個個體的最佳狀態以及適應值進行記錄。
End
End
(二)旋轉角的優化調整
(三)函數調整優化
采用租戶優化的辦法可以知道各基因間的相關性不大,基于這一特點對量子位進行定義:
表1 優化方案
分析表1的內容可以知道,這種旋轉方案能夠讓搜索結構逐漸走向最優化,收斂速度也得到提高,在此表中只列出了第一象限內的 ,其他象限內的 情況可由此進行推斷。
(四)仿真測試
以仿真實驗的方式對以上的分析進行檢驗,與傳統的量子進化算法為比較對象,證明改進量子進化算法在計算機網絡路由的選擇性能存在優越性。仿真實驗的結果如圖1;
圖1 改進算法和傳統算法的對比
根據此圖能夠看到,改進量子進化算法在尋優性和收斂性上明顯優于傳統的量子進化算法,在計算機網絡路由選擇的應用中,改進量子進化算法的綜合性能也比傳統的量子進化算法優秀。
結束語
計算機網絡路由選擇的改進量子進化算法,是在傳統的量子進化算法的基礎上進行改進的,通過仿真測試可以知道,經過改進的量子進化算法在尋優搜索和收斂速度上存在一定優勢,很好的解決了互聯網計算機路由在選擇上面臨的約束條件多、雜亂非線性規劃等問題,很大程度上為互聯網通信網鏈路的最佳路由選擇提供了幫助。
參考文獻
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[2]趙榮香.改進量子進化算法在計算機網絡路由選擇中的應用探究[J].科技傳播,2014(24):148+152.
量子計算意義范文6
關鍵詞 囚禁離子;量子計算;富勒烯理論模型
中圖分類號 O4-0 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708(2016)161-0119-02
1 國內外研究現狀分析
量子計算與量子信息,是當今一項富有挑戰意義的科學前沿課題。眾所周知,量子計算就是利用量子效應和量子算法來實現的超級并行計算機,擁有比經典計算機更強大的計算能力。目前的工作熱點是量子模擬和量子計量;固態系統是解決量子計算的最佳途徑。目前有希望實現量子計算的系統主要有:離子阱、核磁共振、量子點和富勒烯等,其中富勒烯的應用前景引人注目。由于化學性質和形成機理相似性,不難將富勒烯分子嵌入單壁碳納米管。這種單壁碳納米管內嵌富勒烯系統不但可以形成特定自旋鏈結構,而且因為處于碳納米管中,相干性保持就大為提高。單壁碳納米管富勒烯系統中的量子糾纏產生,量子態傳輸以及單自旋測量等量子信息過程實現,是實現真正意義的規模量子計算必須要解決的難題。
當今國際上有很多研究小組針對富勒烯做了深入研究,設計了很多量子計算方案,包括電子自旋實現方案,核自旋實現方案,原胞自動機實現方案等。我國在富勒烯基礎研究方面開展工作的有中國科學院物理研究所、武漢數學與物理研究所、北京大學等,并取得一些實質性進展,如富勒烯合成,量子信息邏輯操作、單自旋測量和量子態讀出。盡管理論上已有不少研究,但從實驗上實現富勒烯系統量子計算是極其困難的。至今幾乎沒有富勒烯量子計算實驗的報道。這主要在于對富勒烯中內嵌的電子自旋的操作和探測極其困難。量子模擬是解決這種在實驗上實現困難的一個有效途徑。量子模擬是用一個可控的量子體系去模擬另一個難以控制的量子體系,這也是費曼當年提出量子計算這一思想的本意。相對于量子計算,量子模擬對量子資源的要求較低,在極少的量子比特上完成的量子操作可以是很好的量子模擬的工作。
囚禁在電磁勢阱中的超冷離子是目前在冷卻、囚禁和量子操控等方面最穩定的體系之一,理論工作包括在線型離子阱中實現量子糾纏,量子算法、量子糾錯以及遠距傳態。最近完成的量子模擬的實驗工作包括模擬Dirac方程和相對論效應、自旋體系的阻挫現象等。在這些工作中,超冷離子體系的干凈和近乎孤立的環境以及快速、精確的相干操作保證了高品質量子計算操作的完成。所以科研人員就很自然地想到用離子阱來模擬其它體系的動力學行為,利用現有的成熟理論和技術,模擬實現目前在理論上相當成熟而實驗上難于控制的系統。這是目前比較熱門的研究方向之一。
中國科學院武漢物理與數學研究所已經建成了一臺專門用于量子信息處理研究的線型離子阱,已經成功束縛了40Ca離子,獲得了離子的云態和1-4個離子的晶態,離子冷卻溫度已接近多普勒冷卻的極限。我們擬利用超冷離子模擬富勒烯自旋鏈,模擬該體系的量子糾纏、信息傳輸和測量,研究外磁場、各種耦合參數和退相干對量子糾纏、量子態傳輸以及單自旋測量的影響。用囚禁離子來做量子模擬主要緣于富勒烯系統和囚禁離子系統具備的很多相似性和相通性,這種天然的優勢使得我們利用囚禁離子來模擬富勒烯系統成為可能。
碳納米管不僅給富勒烯串的形成創造了有利條件,同時還給富勒烯串提供了嚴格保護,使其基本不受外部環境的干擾。內嵌富勒烯原子實際上成為一個近乎完美的人造原子;超冷離子體系的干凈和近乎孤立的環境可以與內嵌富勒烯原子媲美。二者都是基于自旋偶極相互作用來實現量子邏輯門,而超冷離子之間能很方便地產生這樣的相互作用。二者在系統調控方面也都一樣,都可以利用梯度磁場來實現自旋陣列的獨立尋址,都利用外磁場、微波或射頻脈沖來對系統進行調控和完成邏輯門操作;對兩系統的理論近似處理方法也一樣,都可利用強場近似、強耦合近似、旋波近似、平均場方法和密度泛函方法等。同時離子阱優于富勒烯系統在于對量子信息地讀出相對容易。
本人從事過Heiseberg交換模型的相關問題研究,主要是構建特定型富勒烯串理論模型。利用密度泛函方法(DFT)、LSDA方法,針對富勒烯系統構建一個Heiseberg自旋鏈模型,例如Hubbard-Anderson模型,通過一些近似手段、采用解析求解和數值模擬的方法對系統進行分析。借助前面的理論基礎,本人擬開展對富勒烯量子比特相互作用的量子模擬,本研究旨在探討多量子比特的固態量子信息處理;最核心的問題是如何有效地壓制退相干、提高量子操控效率和提高傳輸保真度,將有助于驗證基于富勒烯量子信息處理的各種方案。將探討外磁場和各種耦合因素以及各種退相干因素的聯合效應在糾纏、信息傳輸和測量中的表現,得出量子糾纏度、傳輸保真度和量子測量極化強度以及對耦合參數、外磁場、時間的依賴關系。
2 研究的研究目標、研究內容和擬解決的關鍵問題
1)研究的目標:(1)研究富勒烯系統的囚禁離子量子模擬。模擬富勒烯系統中多體糾纏、量子信息傳輸和測量等量子力學過程;(2)為真正實驗上實現富勒烯量子計算和發展基于富勒烯系統的的新型量子器件提供理論和實驗參考。2)研究的內容:(1)單壁碳納米管中富勒烯系統理論簡化模型的建立和求解,用Heiseberg交換作用來描述富勒烯之間的耦合,實現高保真度量子態在自旋鏈中的傳輸;(2)囚禁離子量子模擬富勒烯系統的方案探討。探討利用梯度磁場實現陣列中各個離子的獨立尋址;利用射頻脈沖結合激光完成邏輯門操作;模擬富勒烯的電子自旋偶極相互作用。探討如何完成信息傳輸。3)擬解決的關鍵問題是富勒烯鏈理論模型的建立和囚禁離子的量子模擬。富勒烯鏈理論模型的建立:構建模型,給出系統的具體數學描述;對系統哈密頓量進行簡化和求解(包括解析和數值求解);計算體系的糾纏、信息傳輸的保真度和極化強度等。囚禁離子的量子模擬:囚禁離子模擬富勒烯的實現方案;探討梯度磁場下的離子耦合;探討射頻脈沖結合激光完成邏輯門操作和高保真的量子態(單粒子態和多粒子量子糾纏態)的制備等。
3 擬采取的研究方法
該研究工作主要分為3個步驟,并采用了相應的研究方法。第一步,給出合理的物理模型。對于單壁碳納米管定型富勒烯Heisenberg自旋鏈式結構,利用密度泛函方法和拓撲斯理論以及平均場方法、旋波近似等,得到合適的系統Hamiltonian,進行解析求解和數值模擬;第二步, 計算各種特征物理量。根據真實的物理條件和量子信息處理的需要,對系統進行適當的簡化,計算體系的糾纏、信息傳輸的保真度和極化強度等物理量;第三步,提出離子阱量子模擬富勒烯串的方案。設計量子邏輯操作的激光脈沖和重聚束脈沖,探索模擬系統的量子力學基礎問題(如糾纏、信息傳輸、測量等),研究糾纏對環境漲落等多重退相干機制的壓制。
4 研究步驟
第一階段,利用密度泛函理論、計算系統中電荷與自旋分布。在強磁場和弱射頻脈沖下,基于旋波近似和平均場近似,導出簡化模型,并對系統進行解析求解和數值計算。研究系統中多體量子糾纏、信息傳輸和測量;第二階段,完成離子阱對富勒烯串量子模擬,探討利用梯度磁場實現陣列中各離子的獨立尋址;利用射頻脈沖結合激光完成邏輯門操作;模擬富勒烯的電子自旋偶極相互作用;第三階段,在離子阱模擬系統中實現量子信息傳輸和測量。深入分析耦合參數,外磁場的聯合效應在自旋量子態傳輸和測量效率中的表現并分析各種極限行為。研究糾纏對環境漲落等多重退相干機制的壓制。找到實現最佳保真度以及宏觀極化的磁化強度的最佳參數組合以及實現時間。
參考文獻
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