Analysis of grover's search algorithm in different quantum computer simulators on personal computer
| Autor: | Pečečnik, Anton |
|---|---|
| Přispěvatelé: | Holobar, Aleš |
| Jazyk: | slovinština |
| Rok vydání: | 2018 |
| Předmět: |
superpozicja
udc:004.942:535.41:530.145.81(043.2) simulacija kvantnega računalnika superposition interference interferenca kvantno računalništvo kvantni bit quantum computing quantum algorithm dekoherenca Groverjev algoritem Grover's search algorithm kvantna mehanika kvantni algoritem decoherence qubit quantum simulation |
| Zdroj: | Maribor |
| Popis: | Predmet magistrskega dela je študija algoritmov kvantnega računalništva, njihova uporaba in primerjava s klasičnimi algoritmi, ki tečejo na Turingovem stroju. Poudarek je na študiji in predstavitvi delovanja Groverjevega kvantnega algoritma za iskanje v neurejenih podatkovnih bazah ter uporabi le-tega na področjih, kjer potrebujemo hitro iskanje. Prav tako smo v nalogi podrobno predstavili teoretične koncepte kvantne mehanike in kvantnega računalništva, saj je dobro poznavanje teh ključno za uporabo in razumevanje kvantnih algoritmov. Pri študiji Groverjevega iskalnega algoritma smo predstavili grafično simulacijo delovanja algoritma na neurejeni podatkovni bazi, kjer smo sproti ocenjevali število potrebnih računskih operacij in izdelali primerjavo s klasičnimi iskalnimi algoritmi. Opisali smo tudi nekaj javno dostopnih kvantnih simulatorjev in njihove meritve vključili v analizo rezultatov. Groverjev algoritem smo preizkusili na IBM-ovem kvantem procesorju. Podrobno smo predstavili uporabljen kvantni procesor ter pridobljene rezultate. The master thesis studies quantum computer algorithms and their usage, and provides their comparison to classical algorithms running on the Turing machine. Quantum computing is a new field of computer science that is based on concepts of quantum mechanics. Quantum algorithms, which work on n-qubit quantum registers, are able to calculate all the 2n numbers simultaneously, achieving the highest possible computational parallelism. We start by presenting basic theoretical quantum mechanics concepts, which are of crucial importance in understanding and usage of quantum computing algorithms. Special emphasis is given to the Grover's quantum search algorithm for searching in unordered databases and its use in the fields, which require efficient fast searching. Along with Grover's search algorithm, we also present a graphical simulation of the algorithm, where we measure the number of required computations and compare it with the classical search algorithms. Finally, we test the Grover's search algorithm on a few freeware quantum computer simulators, running on a classical computer, and also on a real quantum processor, provided by IBM's Quantum Experience platform. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
|