پاورپوینت الگوریتم های بکار رفته در محاسبات کوانتومی و دستاوردهای آن (pptx) 24 اسلاید
دسته بندی : پاورپوینت
نوع فایل : PowerPoint (.pptx) ( قابل ویرایش و آماده پرینت )
تعداد اسلاید: 24 اسلاید
قسمتی از متن PowerPoint (.pptx) :
الگوریتم های بکار رفته در محاسبات کوانتومی و دستاوردهای آن
فهرست
مقدمه
الگوریتم های کوانتومی
انواع الگوریتم های کوانتومی
معرفی چندین الگوریتم پایه
الگوریتم های تکاملی
الگوریتم ژنتیک کوانتومی
خلاصه
منابع
2
مقدمه
هدف محاسبات کوانتومی یافتن روش هایی برای طراحی مجدد ادوات شناخته شده ی محاسبات ( مانند گیت ها و ترانزیستورها) به گونه ای است که بتوانند تحت اثرات کوانتومی ، که در محدوده ی ابعاد نانومتری و کوچکتر بروز می
کنند کار کنند.
ورود به دنیای محاسبات کوانتومی نیازمند دو پیش زمینه مهم است،
نخست باید اصول اساسی و برخی تعابیر مهم مکانیک کوانتومی را به طور دقیق بررسی کرد سپس مفهوم اطلاعات در فیزیک نیز، چه به صورت کلاسیک و چه در معنای جدیدکوانتومی آن باید درک شود .
موارد مهم در محاسبات کوانتومی: درهم تافتگی
entanglement
، کیوبیت
ها، واهمدوسی
Decoherence
دشمن محاسبات کوانتومی
3
الگوریتم های کوانتومی
هرگاه ما الگوریتم های کلاسیکی خودمان رابر روی یک کامپیوتر کوانتومی مورداستفاده قراردهیم،
به سادگی محاسبات را به طریقه مشابه با یک کامپیوتر کلاسیک انجام و
اجرا خواهدکرد.
به منظور
نشان دادن برتری آن و بهره برداری از پدیده توازی کوانتومی ما نیاز داریم تا
الگوریتم ها ی کوانتومی را پایه گذاری کنیم
.
4
جعبه سیاه و توابع یک بیتی
جعبه سیاه
Oracle
هدف تعیین کامل تابع نیست، بلکه یک خاصیت مشخص از تابع هم یافته شود کافی است.
تابع ثابت: خروجی همواره ثابت
(f1,f4)
تابع متوازن: خروجی به ازای نیمی از ورودی ها 0 و نیمی دیگر 1
(f2,f3)
انواع توابع تک بیتی
می خواهیم ببینیم با چند بار فراخوانی، تابع
f
تعیین می گردد؟
با دو بار فراخوانی
یک بار با ورودی 0 و یک بار با ورودی 1
5
توازی کوانتومی
استفاده از توازی کوانتومی در الگوریتم های کوانتومی
اگر تابع
f
ثابت باشد
اگر تابع
f
متوازن باشد
6
انواع الگوریتم های کوانتومی
الگوریتم کوانتومی برای مسئله دویچ
الگوریتم کوانتومی برای مسئله دویچ-جوزا
الگوریتم کوانتومی برای مسئله برنشتاین-وزیرانی
الگوریتم کوانتومی برای مسئله سیمن
7
الگوریتم کوانتومی برای مسئله دویچ
بردار حالت در مراحل مختلف:
اگر
f
تابع ثابت باشد
اگر
f
تابع متوازن باشد
با یک فراخوانی مسئله حل می شود:
خروجی برای توابع ثابت 0 و برای توابع متوازن 1
8
الگوریتم کوانتومی برای مسئله دویچ-جوزا
مسئله دویچ جویزا تعمیمی از مسئله دویچ است
از ما خواسته ثابت یا متوازن بودن مسئله را تعیین کنیم:
تعداد توابع ثابت 2 تا
تعداد توابع متوازن
در الگوریتم کلاسیک باید به تعداد
2
+1
بار تابع
f
فراخوانی شود.
در الگوریتم کوانتومی تنها با دو بار فراخوانی نوع تابع تعیین می گردد.
9
n-1
الگوریتم کوانتومی برای مسئله دویچ-جوزا
مدار بکار رفته در الگوریتم کوانتومی برای مسئله دویچ-جوزا
بردار حالت در مراحل مختلف
اگر
f
تابع ثابت
اگر
f
تابع متوازن
10
برای تابع ثابت
n
کیوبیت در حالت صفر و برای تابع متوازن
n
کیوبیت در هر حالتی غیر صفر قرار می گیرند
فقط با یک بار فراخوانی