Download
1 / 10
100 likes | 317 Views
Qubitteja ovat mm :. | = | 0. | = | 1. | = (A | 0+ B | 1) |A| 2 +|B| 2 =1. KUBITTI. KVANTTIBITTI (“qubit”) on kaksitasosysteemi. Spin-½ hitu. =|0 . =|1 . Kvanttilaskenta. Datan yksikkö kubitti. =|0 . =|1 . muistitilat: | = c 1 | 0 + c 2 | 1.
E N D
Qubitteja ovat mm: | = |0 | = |1 | = (A|0+ B|1) |A|2+|B|2=1 KUBITTI KVANTTIBITTI (“qubit”) on kaksitasosysteemi Spin-½ hitu =|0 =|1
Kvanttilaskenta Datan yksikkö kubitti =|0 =|1 muistitilat: | = c1|0 + c2|1 | = (|0 + |1)/√2 | = |1 | = |0 0 1 0 1 Miten kubiteilla lasketaan? Klassinen laskenta Datan yksikkö on bitti = ‘0’ = ‘1’ Muistitilat “0” tai “1” x = 1 x = 0 Blochin pallo
Kahden kubitin tila | = c11|0 |0 + c12|0 |1 + c21|1 |0 +c22|1 |1 = c11|00 + c12|01 + c21|10 +c22|11
Esim: neljän bitin systeemi: lopputila alkutila 0 1 1 0 1 0 1 1 klassinen laskenta = loogisia operaatioita
1110111000100001 0111100110010001 1011010101001001 1101001011000101 0111100110010001 1011010101001001 1110111000100001 1101001011000101 kvanttilaskenta = unitaarinen operaatio kubitisssa kaikki mahdollisuudet jollakin todennäköisyydellä |alku = c1|1011 + c2|1100+…+ c16|1111 |loppu = c’1|1011 + c’2|1100+…+ c’16|1111 kvanttitietokone laskee kaikki kuviteltavissa olevat laskut!
|loppu= U|alku operaattori alku|alku = loppu|loppu = 1 alku|U+U|alku = 1 alkutila on kubitti, lopputila on kubitti U+U = 1 unitaarinen operaattori |alku = U-1|loppu informaatio säilyy
Kvanttiportit A B B A = X X = NOT X | = X( A|0 + B|1 ) = ( B|0 + A|1 _ 1 H2 = I H = HADAMARD √2 H|0 = (|0 + |1 )/ H|1 = (|0 - |1 )/ √2 √2
Kvanttilaskenta Operaatiot unitaarisia σz = σX = 1-qubit 1 Hd = σy = √2 2-qubit CNOT = Klassinen laskenta Operaatiot: loogisia in 1-bit NOT = out in 2-bit AND = out in
Kvanttilaskenta mittaus stokastinen tila mittaustulos | = |0 ‘0’ | = |1 ‘1’ ‘0’ 50% | = |0- |1 ‘1’ 50% 2 ENTÄ LOPPUTULOS? Klassinen laskenta mittaus deterministinen mittaustulos tila ‘0’ x = ‘0’ ‘1’ x = ‘1’ ongelma: miten kvanttilaskennan lopuksi saadaan projisoiduksi ulos haluttu tulos suurella todennäköisyydellä?
Mitä hyötyä kvanttilaskennasta? • toistaiseksi varsin vähän: • salakirjoitus • kvanttiviestiä mahdoton salakuunnella huomaamatta Shor’s factoring algorithm käytännön ongelma: dekoherenssi kvanttitietokone lomittuu ulkomaailman kanssa kvanttiluonne katoaa laskennan on parempi olla nopeaa!
