Основы квантовых вычислений

ВВЕДЕНИЕ .........................................................................................................................................................................3

1 ЛАЗЕРНЫЙ МИКРОФОН ...............................................................................................................................................4

1.1 Краткие теоретические сведения ............................................................................................................................ 4

1.1.1 История лазерного микрофона ................................................................................................................................4

1.1.2 Оптоволоконный микрофон .....................................................................................................................................4

1.1.3 Лазерный микрофон ................................................................................................................................................. 5

1.2 Задание по самостоятельной работе ...................................................................................................................... 7

1.3 Контрольные вопросы ................................................................................................................................................ 8

2 АНАЛИЗ ИСТОЧНИКОВ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ С ПОМОЩЬЮ ВИДЕОСЕНСОРОВ ................................. 9

2.1 Краткие теоретические сведения ............................................................................................................................ 9

2.1.1 Пластиковое оптическое волокно .......................................................................................................................... 9

2.2 Светоизлучающие диоды ........................................................................................................................................... 11

2.2.1 Описание установки ................................................................................................................................................. 11

2.2.2 Поучение сечения интенсивности света оптического пятна ............................................................................ 13

2.3 Задание по самостоятельной работе .......................................................................................................................15

2.4 Контрольные вопросы .................................................................................................................................................16

3 РАСЧЕТ ИНТЕНСИВНОСТИ СВЕТА В ФОКАЛЬНОЙ ПЛОСКОСТИ ЛИНЗЫ ДЛЯ ТРАНСПАРАНТА С

ПРЯМОУГОЛЬНЫМИ ОТВЕРСТИЯМИ .............................................................................................................................17

3.1 Краткие теоретические сведения ..............................................................................................................................17

3.2 Задание по самостоятельной работе .......................................................................................................................18

3.3 Контрольные вопросы .................................................................................................................................................19

4 РАСЧЕТ КОГЕРЕНТНО-ОПТИЧЕСКОЙ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ ФИЛЬТРАЦИИ В ОПТИЧЕСКОМ КАСКАДЕ ....20

4.1 Краткие теоретические сведения .............................................................................................................................20

4.1.1 Пример выполнения функций cfft и icfft в Mathcad .............................................................................................21

4.2 Задание по самостоятельной работе .......................................................................................................................22

4.3 Контрольные вопросы .................................................................................................................................................23

5 РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ЛИНЕЙКИ ФОТОПРИЕМНИКА В АКУСТООПТИЧЕСКОМ АНАЛИЗАТОРЕ СПЕКТРА ...24

5.1 Краткие теоретические сведения ..............................................................................................................................24

5.2 Задание по самостоятельной работе .......................................................................................................................25

5.3 Контрольные вопросы .................................................................................................................................................25

6 ФИЛЬТРАЦИЯ 2D ИЗОБРАЖЕНИЙ ...............................................................................................................................26

6.1 Краткие теоретические сведения ..............................................................................................................................26

6.2 Пример когерентнооптической 2D пространственной фильтрации ....................................................................26

6.3 Задание по самостоятельной работе .......................................................................................................................25

6.4 Контрольные вопросы .................................................................................................................................................29

7 АКУСТООПТИЧЕСКИЙ МОДУЛЯТОР СВЕТА ...............................................................................................................30

7.1 Расчет акустооптического модулятора .....................................................................................................................30

7.2 Задание по самостоятельной работе ........................................................................................................................32

7.3 Контрольные вопросы ..................................................................................................................................................32

8 РАСЧЕТ ДЛИНЫ ОПТИЧЕСКОГО ПУТИ В ОПТИЧЕСКОМ ВОЛОКНЕ ......................................................................33

8.1 Краткие теоретические сведения ..............................................................................................................................33

8.1.1 Бесцветное оптическое стекло .................................................................................................................................35

8.1.2 Ввод излучения в оптическое волокно ...................................................................................................................38

8.2 Задание по самостоятельной работе .......................................................................................................................39

8.3 Контрольные вопросы .................................................................................................................................................40

9 ФОРМИРОВАНИЕ ЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ НА ОПТИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТАХ ............................................................41

9.1 Краткие теоретические сведения ...............................................................................................................................41

9.1.1 Волноводные логические элементы ..........................................................................................................................41

9.2 Задание по самостоятельной работе ........................................................................................................................42

9.3 Контрольные вопросы ..................................................................................................................................................42

10 ПРОГРАММИРОВАНИЕ АДДИТИВНОЙ ФУНКЦИИ В ДВОИЧНОМ КОДЕ НА КВАНТОВОМ КОМПЬЮТЕРЕ,

ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ЭМУЛЯТОРА QUIRK .................................................................................................................43

10.1 Задание по самостоятельной работе .......................................................................................................................50

10.2 Контрольные вопросы ................................................................................................................................................51

11 ПОИСК ДВОИЧНОГО ЧИСЛА НА ОСНОВЕ АЛГОРИТМА ГРОВЕРА ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ КВАНТОВОГО

ЭМУЛЯТОРА QUIRK ...........................................................................................................................................................52

11.1 Задание по самостоятельной работе .......................................................................................................................54

11.2 Контрольные вопросы ............................................................................................................................................... 54

ЗАКЛЮЧЕНИЕ .................................................................................................................................................................... 55

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ..................................................................................................................................................... 56