Moluch 251 c indd


Квантовая схема алгоритма Гровера



Download 3,61 Mb.
Pdf ko'rish
bet69/112
Sana18.07.2022
Hajmi3,61 Mb.
#820328
1   ...   65   66   67   68   69   70   71   72   ...   112
Bog'liq
moluch 251 ch1

Квантовая схема алгоритма Гровера
ет обычный процессор при помощи каких-либо хитроумных устройств, которые позволяют выполнять две основные задачи: 
подготовка необходимых унитарных преобразований для выбранного квантового алгоритма и инициализация входных куби-
тов. На выходе этого «квантового сопроцессора» будут производиться измерения, а их результат сообщаться основному 
процессору, производящему вычисления. Таким образом, программировать само квантовое вычислительное устройство 
никто не будет; его будет «программировать» классический компьютер — настраивать гейты, связывать их друг с другом, 
инициализировать кубиты и запускать квантовые вычисления. [3] 
Квантовая схема алгоритма Гровера представлена на рис. 6. 
Рассмотрим неупорядоченную базу данных схемотехнических решений, содержащую 25000 файлов. Необходимо, 
быстро найти ровно один файл. Для того чтобы решить эту задачу на обычном компьютере, в худшем случае, придётся 
перебрать все 25000
 
файлов, а в среднем 12500. На квантовом компьютере необходимо и достаточно произвести 158 
итераций, чтобы найти данный файл. В общем случае алгоритм Гровера позволяет выполнить поиск требуемой файла 
за 
𝑂𝑂�√𝑁𝑁�
шагов. [6] 
Описание модели:
программа для моделирования представляет собой функцию 
Grover()
, принимающая 
в качестве параметров количество кубитов (параметр 
qbitsCountParam
), порядковый номер искомого базисного со-
стояния (параметр 
stateNumParam
) и количество дополнительных итераций (параметр 
iterationsCountParam
). Ниже 
пошагово рассмотрено подробное описание кода этой функции. 
Инициализация квантового регистра. 
Состояние квантового регистра из n кубитов представляет собой произведение Кронекера (тензорное) вектор-
столбцов состояний соответствующих кубитов, как показано в выражении: 
|0 … 0
𝑁𝑁

= |0


|0




|0

𝑁𝑁
=

1
0…
0


где знак 

означает тензорное умножение, N — количество базисных состояний. 
Расчета начального состояния регистра реализован в следующем коде с использованием встроенной функции про-
изведения Кронекера 
kron()

Переменная 
qbit
содержит вектор-солбец 

1
0

, являющийся выражением состояния 
|0

. Результат вычисления со-
стояния регистра для 2-х кубитов присвоен переменной 
registerState
строкой ниже, а цикл 
for…end 
предназачен для 
вычисления состояния регистра из 3 и более кубитов. Количество кубитов определяется по значению переменной 
qbitsCountParam, 
задаваемой пользователем при вызове пользовательской функции 
Grover()
. Результат работы это-
го блока кода присваивается переменной 
registerState

Вычисление многокубитного гейта Адамара. 
Матрица многокубитового гейта Адамара вычислена с помощью встроенной функции 
hadamard()
. Эта функция 
в качестве параметра принимает размерность квадратной матрицы Адамара. Размерность равна количеству базисных 
состояний рассматриваемого регистра. Количество состояний N вычислено по формуле: 
N = 
2
𝑛𝑛

где N — количество базисных состояний, а n — количество кубитов. 


“Young Scientist”

Download 3,61 Mb.

Do'stlaringiz bilan baham:
1   ...   65   66   67   68   69   70   71   72   ...   112




Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©hozir.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling

kiriting | ro'yxatdan o'tish
    Bosh sahifa
юртда тантана
Боғда битган
Бугун юртда
Эшитганлар жилманглар
Эшитмадим деманглар
битган бодомлар
Yangiariq tumani
qitish marakazi
Raqamli texnologiyalar
ilishida muhokamadan
tasdiqqa tavsiya
tavsiya etilgan
iqtisodiyot kafedrasi
steiermarkischen landesregierung
asarlaringizni yuboring
o'zingizning asarlaringizni
Iltimos faqat
faqat o'zingizning
steierm rkischen
landesregierung fachabteilung
rkischen landesregierung
hamshira loyihasi
loyihasi mavsum
faolyatining oqibatlari
asosiy adabiyotlar
fakulteti ahborot
ahborot havfsizligi
havfsizligi kafedrasi
fanidan bo’yicha
fakulteti iqtisodiyot
boshqaruv fakulteti
chiqarishda boshqaruv
ishlab chiqarishda
iqtisodiyot fakultet
multiservis tarmoqlari
fanidan asosiy
Uzbek fanidan
mavzulari potok
asosidagi multiservis
'aliyyil a'ziym
billahil 'aliyyil
illaa billahil
quvvata illaa
falah' deganida
Kompyuter savodxonligi
bo’yicha mustaqil
'alal falah'
Hayya 'alal
'alas soloh
Hayya 'alas
mavsum boyicha


yuklab olish