量子衍生差分进化算法的设计与实现

摘要：

为提高差分进化算法的优化性能,从研究差分进化算法的实现机制人手,提出将差分策略与量子比特在Bloch球面的绕轴旋转相融合的新思想.个体采用基于Bloch球面描述的量子比特编码,采用差分策略计算当前个体上量子比特的旋转角度,采用向量积理论构造旋转轴,采用泡利矩阵构造旋转矩阵,以当前最优个体上相应量子比特为目标,在Bloch球面上沿旋转轴向目标比特旋转.采用Hadamard门实现个体变异.函数极小值优化的仿真结果表明,所提方法单步迭代的平均时间约为普通差分进化算法的13倍.当限定步数相同时,优化结果约为普通差分进化算法的0.3倍,当运行时间相同时,优化结果约为普通差分进化算法的0.4倍.从而表明所提算法计算效率降低,但寻优能力明显提高,整体优化性能优于原算法.

关键词：量子计算、量子比特编码、Bloch球面搜索、量子差分进化

所属期刊栏目：30

分类号：TP183(自动化基础理论)

资助基金：黑龙江省教育厅科学技术研究项目12541059

在线出版日期：2014-07-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：623-633