Προγραμματισμός αλγορίθμων στον κβαντικό υπολογιστή της IBM

• Κύριος συγγραφέας: Μπαλαδήμα, Ανθή
• Άλλοι συγγραφείς: Baladima, Anthi
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2023
• Θέματα: Κβαντικοί υπολογιστές; Κβαντική υπολογιστική; Κβαντικοί αλγόριθμοι; Αλγόριθμος του Grover; Αλγόριθμος του Shor; Κβαντική εκτίμηση φάσης; Κβαντικός μετασχηματισμός Fourier; Τεχνητή νοημοσύνη; 3-ικανοποιησιμότητα; Πρόβλημα χρωματισμού γράφου; Αλγόριθμοι; Quantum computers; Quantum computing; Quantum algorithms; Grover's algorithm; Shor's algorithm; Quantum phase estimation; Quantum Fourier transform; Artificial intelligence; 3-SAT; Graph coloring problem; IBM; Algorithms; Qiskit

Σε αυτήν την εργασία επιδιώκεται να δοθεί φως στις αρχές λειτουργίας και προγραμματισμού του κβαντικού υπολογιστή της IBM, να εφαρμοστούν κάποιοι από τους γνωστούς αλγορίθμους και να επιλυθεί ένα γνωστό πρόβλημα σχετικό με την Τεχνητή Νοημοσύνη. Αρχικά γίνεται μία σύντομη αναφορά στην ιστορία των κβαντικών υπολογιστών και στις έως τώρα συνεισφορές της IBM σε αυτόν τον τομέα, με έμφαση στους πόρους και εργαλεία που προσφέρονται στους εξωτερικούς χρήστες. Στη συνέχεια εξηγούνται οι αρχές της κβαντικής υπολογιστικής και οι κβαντικές πύλες που χρησιμοποιούνται για την κατασκευή των κυκλωμάτων. Ακολουθεί η αναλυτική εξήγηση των γνωστότερων κβαντικών αλγορίθμων, δηλαδή του Grover, του Shor και της κβαντικής εκτίμησης φάσης, μαζί με την πρακτική εφαρμογή τους στο περιβάλλον της IBM. Όλα τα κυκλώματα εκτός από αυτό του αλγορίθμου του Shor εκτελέστηκαν σε περιορισμένο μέγεθος σε πραγματικό κβαντικό υπολογιστή. Τέλος, το πρόβλημα που επιλέχθηκε σε σχέση με την Τεχνητή Νοημοσύνη είναι αυτό της 3-ικανοποιησιμότητας, το οποίο δοκιμάστηκε επίσης σε πραγματικό μηχάνημα, ενώ με τη βοήθεια του κυκλώματος που προέκυψε επιλύθηκε και το πρόβλημα χρωματισμού γράφου σε προσομοιωτή.