Υλοποίηση qubit και διόρθωση κβαντικού κώδικα

Η κατασκευή ενός ολοκληρωμένου κβαντικού υπολογιστή αποτελεί μια πρόκληση για τη σύγχρονη επιστήμη. Ο κβαντικός υπολογιστής μας δίνει την ελπίδα πως κάποια στιγμή στο κοντινό μέλλον, θα είμαστε σε θέση να λύνουμε προβλήματα ταχύτερα και πιο αποδοτικά από ότι κάνει ένας κλασσικός υπολογιστής σήμερ...

Πλήρης περιγραφή

Λεπτομέρειες βιβλιογραφικής εγγραφής
Κύριος συγγραφέας:	Χιώτης, Γιώργος
Άλλοι συγγραφείς:	Χρηστίδης, Χρήστος
Μορφή:	Thesis
Γλώσσα:	Greek
Έκδοση:	2014
Θέματα:	Κβαντικός υπολογιστής Διόρθωση σφάλματος κώδικα Υλοποίηση qubit Quantum computer Quantum error correction Implementation qubit 530.12
Διαθέσιμο Online:	http://hdl.handle.net/10889/8058

id	nemertes-10889-8058
record_format	dspace
spelling	nemertes-10889-80582022-09-05T06:57:21Z Υλοποίηση qubit και διόρθωση κβαντικού κώδικα Χιώτης, Γιώργος Χρηστίδης, Χρήστος Ψαράκης, Εμμανουήλ Chiotis, Giorgos Κβαντικός υπολογιστής Διόρθωση σφάλματος κώδικα Υλοποίηση qubit Quantum computer Quantum error correction Implementation qubit 530.12 Η κατασκευή ενός ολοκληρωμένου κβαντικού υπολογιστή αποτελεί μια πρόκληση για τη σύγχρονη επιστήμη. Ο κβαντικός υπολογιστής μας δίνει την ελπίδα πως κάποια στιγμή στο κοντινό μέλλον, θα είμαστε σε θέση να λύνουμε προβλήματα ταχύτερα και πιο αποδοτικά από ότι κάνει ένας κλασσικός υπολογιστής σήμερα. Για παράδειγμα, ο κβαντικός αλγόριθμος παραγοντοποίησης του Shor [3] πετυχαίνει εκθετική επιτάχυνση έναντι του κλασσικού, κάτι που σημαίνει πως η χρήση του πρωτόκολλου κρυπτογράφησης RSA δεν θα είναι όσο ασφαλής είναι σήμερα. Αυτό θα έχει ως αποτέλεσμα μεγάλες αλλαγές στις επικοινωνίες και στις συναλλαγές στο προσεχές μέλλον. Στην παρούσα διπλωματική εργασία θα περιγράψουμε τις αρχές που πρέπει να πληρεί ένα κβαντικό σύστημα για να θεωρηθεί κβαντικός υπολογιστής, πώς υλοποιούμε ένα qubit που είναι η μονάδα πληροφορίας του και τέλος θα μιλήσουμε για το πώς κωδικοποιούμε την κβαντική πληροφορία ώστε να είμαστε σε θέση να τη διορθώσουμε. Αρχίζουμε με τη διατύπωση των αρχών της κβαντικής μηχανικής , όπως προκύπτουν από την πειραματική διαδικασία. Συνεχίζουμε με την υπεραγωγιμότητα, το φαινόμενο που μας επιτρέπει να χειριζόμαστε μακροσκοπικά της κβαντικές ιδιότητες της ύλης, όπως και κάποια ακόμα φαινόμενα, όπως αυτό του Meissner, που μας δίνουν τη δυνατότητα να δημιουργήσουμε το κυκλώμα που υλοποιεί το qubit. Τέλος, περιγράφουμε θεωρητικά ένα καθολικό σύνολο από κβαντικές πύλες και τα κυκλώματα διόρθωσης λαθών κβαντικού κώδικα. The construction of an integrated quantum computer is a challenge for modern science. The quantum computer gives us hope that sometime in the near future, we will be able to solve problems faster and more efficiently than does a conventional computer today. For example, the Shor's quantum algorithm for factoring [3] gave exponential acceleration compared to the classical one, which means that the use of RSA encryption protocol will not be safe as it is today. This will result large changes in communications and transactions in the near future. In this paper we describe the principles that must meet a quantum system to be considered as a quantum computer, how do we implement a qubit which is the unit of information, and finally we'll talk about how we encode quantum information in order to be able to fix it . We begin with the formulation of the principles of quantum mechanics, derived from the experimental procedure. We continue with the superconductivity phenomenon that allows us to manipulate the macroscopic quantum properties of matter, and even some phenomena such as the Meissner, who enable us to create a circuit that implements the qubit. Finally, we describe theoretically a universal set of quantum gates and circuits of error correcting quantum code. 2014-10-09T08:57:15Z 2014-10-09T08:57:15Z 2014-07-11 2014-10-09 Thesis http://hdl.handle.net/10889/8058 gr 0 application/pdf
institution	UPatras
collection	Nemertes
language	Greek
topic	Κβαντικός υπολογιστής Διόρθωση σφάλματος κώδικα Υλοποίηση qubit Quantum computer Quantum error correction Implementation qubit 530.12
spellingShingle	Κβαντικός υπολογιστής Διόρθωση σφάλματος κώδικα Υλοποίηση qubit Quantum computer Quantum error correction Implementation qubit 530.12 Χιώτης, Γιώργος Υλοποίηση qubit και διόρθωση κβαντικού κώδικα
description	Η κατασκευή ενός ολοκληρωμένου κβαντικού υπολογιστή αποτελεί μια πρόκληση για τη σύγχρονη επιστήμη. Ο κβαντικός υπολογιστής μας δίνει την ελπίδα πως κάποια στιγμή στο κοντινό μέλλον, θα είμαστε σε θέση να λύνουμε προβλήματα ταχύτερα και πιο αποδοτικά από ότι κάνει ένας κλασσικός υπολογιστής σήμερα. Για παράδειγμα, ο κβαντικός αλγόριθμος παραγοντοποίησης του Shor [3] πετυχαίνει εκθετική επιτάχυνση έναντι του κλασσικού, κάτι που σημαίνει πως η χρήση του πρωτόκολλου κρυπτογράφησης RSA δεν θα είναι όσο ασφαλής είναι σήμερα. Αυτό θα έχει ως αποτέλεσμα μεγάλες αλλαγές στις επικοινωνίες και στις συναλλαγές στο προσεχές μέλλον. Στην παρούσα διπλωματική εργασία θα περιγράψουμε τις αρχές που πρέπει να πληρεί ένα κβαντικό σύστημα για να θεωρηθεί κβαντικός υπολογιστής, πώς υλοποιούμε ένα qubit που είναι η μονάδα πληροφορίας του και τέλος θα μιλήσουμε για το πώς κωδικοποιούμε την κβαντική πληροφορία ώστε να είμαστε σε θέση να τη διορθώσουμε. Αρχίζουμε με τη διατύπωση των αρχών της κβαντικής μηχανικής , όπως προκύπτουν από την πειραματική διαδικασία. Συνεχίζουμε με την υπεραγωγιμότητα, το φαινόμενο που μας επιτρέπει να χειριζόμαστε μακροσκοπικά της κβαντικές ιδιότητες της ύλης, όπως και κάποια ακόμα φαινόμενα, όπως αυτό του Meissner, που μας δίνουν τη δυνατότητα να δημιουργήσουμε το κυκλώμα που υλοποιεί το qubit. Τέλος, περιγράφουμε θεωρητικά ένα καθολικό σύνολο από κβαντικές πύλες και τα κυκλώματα διόρθωσης λαθών κβαντικού κώδικα.
author2	Χρηστίδης, Χρήστος
author_facet	Χρηστίδης, Χρήστος Χιώτης, Γιώργος
format	Thesis
author	Χιώτης, Γιώργος
author_sort	Χιώτης, Γιώργος
title	Υλοποίηση qubit και διόρθωση κβαντικού κώδικα
title_short	Υλοποίηση qubit και διόρθωση κβαντικού κώδικα
title_full	Υλοποίηση qubit και διόρθωση κβαντικού κώδικα
title_fullStr	Υλοποίηση qubit και διόρθωση κβαντικού κώδικα
title_full_unstemmed	Υλοποίηση qubit και διόρθωση κβαντικού κώδικα
title_sort	υλοποίηση qubit και διόρθωση κβαντικού κώδικα
publishDate	2014
url	http://hdl.handle.net/10889/8058
work_keys_str_mv	AT chiōtēsgiōrgos ylopoiēsēqubitkaidiorthōsēkbantikoukōdika
_version_	1771297165332709376

Υλοποίηση qubit και διόρθωση κβαντικού κώδικα

Παρόμοια τεκμήρια