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QRCI：一种新的彩色数字图像量子表示模型

DOI：10.1016/j.optcom.2019.01.015 期刊：Optics Communications 出版年份：2019 更新时间：2025-09-23 15:22:29
摘要： 本文研究了一种新的彩色数字图像量子表示模型（QRCI），该模型通过量子比特序列的基态对颜色信息进行编码。QRCI模型利用2n+6个量子比特存储尺寸为2n×2n的彩色数字图像。与现有NCQI表示模型相比，QRCI的存储容量提升了218倍。此外，论文探讨了基于QRCI的通道和位平面相关量子彩色图像处理操作，并设计了相应的量子电路。量子电路比较结果表明，基于QRCI的操作比NCQI具有更低的量子成本。因此，新提出的QRCI表示模型能节省更多存储空间，且更便于实施通道和位平面相关的量子彩色图像处理操作。该研究将有助于学者进一步基于QRCI开展更复杂的量子彩色图像处理操作。
作者： Ling Wang，Qiwen Ran，Jing Ma，Siyuan Yu，Liying Tan
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

通过提出一种新模型（QRCI），利用量子比特序列的基态对颜色信息进行编码，以提高量子彩色图像表示的存储容量，并实现更低量子成本的量子图像处理操作。

研究成果

QRCI模型相比NCQI显著提升了218倍的存储容量，并降低了各类图像处理操作的量子成本。该模型能实现经典图像的精准检索，并支持对通道和位平面的操作。未来工作应聚焦于量子图像加密及更复杂处理操作的开发。

研究不足

由于缺乏量子硬件，实验是在经典硬件上模拟的，这可能无法完全捕捉量子系统的行为。该模型专门针对尺寸为2n×2n的彩色图像，可能不适用于其他类型或尺寸的图像。量子成本比较基于理论评估，在实际实施中可能会有所不同。

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