1.二维量子Haar小波包变换实现量子线路设计的方法，其特征在于：所述方法将量子计算与经典Haar小波变换技术相结合得到量子Haar小波包变换；把量子Haar小波包变换根据扩展的张量积运算原理进行多层量子Haar小波包变换；根据多层量子Haar小波包变换进2

行二维多层量子Haar小波包变换得到复杂度为O(n)的二维多层量子Haar小波包变换的量子线路；

所述多层量子Haar小波包变换设计实现过程为：根据扩展的张量积运算原理设计出多层量子Haar变换包的迭代公式为：其中 是均匀洗牌置换矩阵,H和I2是单量子比特门， 是I2的n次张量积，n n‑1是张量积运算符号， 是(k+1)层2元素的Haar小波包变换， 是k层2 元素的Haar小波包变换，迭代初始值为：2

当k＝n‑1时，设计出复杂度为O(n)的多层量子Haar小波包变换的量子线路，其中，k、n均为正整数；

2

当1≤k＜n‑1时，设计出复杂度为O(n)的多层量子Haar小波包变换的量子线路，其中，k、n均为正整数；

所述二维多层量子Haar小波包变换的设计实现过程为：根据张量积运算设计出二维多层量子Haar变换的公式为：其中第一维大小为n量子比特，第二维大小为m量子比特，1≤k≤min(n‑1,m‑1)，min(n‑2

1,m‑1)表示取两个数中的较小值，根据公式(3)设计出复杂度为O(n)的二维多层量子Haar小波包变换的量子线路；

所述方法将量子计算与经典Haar小波变换技术相结合得到量子Haar小波包逆变换；把量子Haar小波包变换根据扩展的张量积运算原理进行多层量子Haar小波包逆变换；根据多2

层量子Haar小波包逆变换进行二维多层量子Haar小波包变换得到复杂度为O(n)的二维多层量子Haar小波包逆变换的量子线路；

所述多层量子Haar小波包逆变换的设计实现过程为：根据扩展的张量积运算原理设计出多层量子Haar变换包的迭代公式为：其中 是均匀洗牌置换矩阵,H和I2是单量子比特门， 是I2的n次张量积，n n‑1是张量积运算符号， 是(k+1)层2元素的Haar小波包变换， 是k层2 元素的Haar小波包变换；

对公式(4)求逆运算，得到多层量子Haar小波包逆变换迭代公式为：其中 是均匀洗牌置换矩阵,H和I2是单量子比特门， 是I2的n次张量积，n n‑1是张量积运算符号， 是(k+1)层2元素的Haar小波包逆变换， 是k层2 元素的Haar小波包逆变换，迭代初始值为：2

当k＝n‑1时，设计出复杂度为O(n)的多层量子Haar小波包逆变换的量子线路，其中，k、n均为正整数；

2

当1≤k＜n‑1时，设计出复杂度为O(n)的多层量子Haar小波包逆变换的量子线路，其中，k、n均为正整数；

所述二维多层量子Haar小波逆变换的量子线路的设计实现过程为：根据张量积运算设计出二维多层量子Haar变换的公式为：其中第一维大小为n量子比特，第二维大小为m量子比特，1≤k≤min(n‑1,m‑1)，min(n‑

1,m‑1)表示取两个数中的较小值，对公式(7)求逆运算，得到二维多层量子Haar小波包逆变换公式为：其中第一维大小为n量子比特，第二维大小为m量子比特，1≤k≤min(n‑1,m‑1)，min(n‑2

1,m‑1)表示取两个数中的较小值，根据公式(8)设计出复杂度为O(n)的二维多层量子Haar小波包逆变换的量子线路。