Тип работы:
Предмет:
Язык работы:


Представление квантовых схем в виде поворотов сфер Блоха и операции контролируемого «нет»

Работа №32099

Тип работы

Дипломные работы, ВКР

Предмет

математика

Объем работы23
Год сдачи2018
Стоимость6300 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
192
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


Введение. 4
2 Теоретические сведения. 4
2.1 Связка кубитов. Операторы X, Y, Z и CNOT 4
2.2 Схема Гровера 8
2.3 Теорема Соловея-Китаева 11
3 Построение разложения схемы Гровера. 12
3.1 Построение элемента CZ на n кубитах 12
3.2 Разложение оператора Гровера на [E, Z, CZ,.., CnZ] 17
4 Представление оператора CnZ 22
5 Заключение. 24
5 Список литературы. 24

В своей дипломной работе я рассмотрел разложение квантового алгоритма на "базовые"составляющие. Благо теорема Соловей-Китаева утверждает о том что это осуществимо. Эта проблема не лишена и практического значения, т.к при разбиении на "базовые"элементы нам достаточно воздействовать на каждый кубит по отдельности или использовать связку из двух, что практически более просто осуществить, чем воздействовать на все кубиты одновременно.
Выбор пал на алгоритм Гровера так как это один из наиболее известных квантовых алгоритмов, обладающих свойством квантового ускорения. Алгоритм Гровера - квантовый алгоритм решения задачи перебора, то есть нахождения решения уравнения f (ж) = 1, где f есть булева функция n переменных. Предполагается, что функция f задана в виде чёрного ящика, или оракула, то есть в ходе решения мы можем только задавать оракулу вопрос типа: «чему равна f на данном ж», и после получения ответа использовать его в дальнейших вычислениях. То есть задача решения уравнения f (ж) = 1 является общей формой задачи перебора; здесь требуется отыскать «пароль к устройству f», что классически требует прямого перебора всех N = 2п вариантов.
В данной работе мы рассматривали разложение с использованием элемента Z и CNOT и не использовали элементы Х,У(далее мы поясним почему).


Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь студентам в написании работ!


В работе удалось разложить оператор 210)(0| — E, использующийся в алгоритме Гровера, по системе операторов {Z,CZ,***CnZ} и представить рекурсивную формулу получения через контролируемые операторы. Энергетическая затратность этого разложения, если считать, что все операции равноценны по энергетическим затратам, растет как 2n, а оценка использованного времени составляет 2n—1. Тем не менее, остается надежда на то, что при разложении элементов типа CnZ по системе элементов CZ,RQ(X),R$(Y),R$(Z) удастся сократить используемое время.


[1] Нильсен М., Чанг И. Квантовые вычисления и квантовая информация. М.: Мир, 2006.
[2] Холево А.С. Введение в квантовую теорию информации. М.: МЦ-НМО, 2002.
[3] Имре Ш., Баланж Ф. Квантовые вычисления и связь. М.: Физматлит,2008.
[4] Калачёв А. Квантовая информатика в задачах. М.: Казан-
ский(Приволжский) федеральный университет, 2012.


Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.




©2024 Cервис помощи студентам в выполнении работ