Η κατασκευή ενός ολοκληρωμένου κβαντικού υπολογιστή αποτελεί μια πρόκληση για τη
σύγχρονη επιστήμη. Ο κβαντικός υπολογιστής μας δίνει την ελπίδα πως κάποια στιγμή
στο κοντινό μέλλον, θα είμαστε σε θέση να λύνουμε προβλήματα ταχύτερα και πιο
αποδοτικά από ότι κάνει ένας κλασσικός υπολογιστής σήμερα. Για παράδειγμα, ο
κβαντικός αλγόριθμος παραγοντοποίησης του Shor [3] πετυχαίνει εκθετική επιτάχυνση
έναντι του κλασσικού, κάτι που σημαίνει πως η χρήση του πρωτόκολλου
κρυπτογράφησης RSA δεν θα είναι όσο ασφαλής είναι σήμερα. Αυτό θα έχει ως
αποτέλεσμα μεγάλες αλλαγές στις επικοινωνίες και στις συναλλαγές στο προσεχές
μέλλον.
Στην παρούσα διπλωματική εργασία θα περιγράψουμε τις αρχές που πρέπει να πληρεί
ένα κβαντικό σύστημα για να θεωρηθεί κβαντικός υπολογιστής, πώς υλοποιούμε ένα
qubit που είναι η μονάδα πληροφορίας του και τέλος θα μιλήσουμε για το πώς
κωδικοποιούμε την κβαντική πληροφορία ώστε να είμαστε σε θέση να τη διορθώσουμε.
Αρχίζουμε με τη διατύπωση των αρχών της κβαντικής μηχανικής , όπως προκύπτουν
από την πειραματική διαδικασία. Συνεχίζουμε με την υπεραγωγιμότητα, το φαινόμενο
που μας επιτρέπει να χειριζόμαστε μακροσκοπικά της κβαντικές ιδιότητες της ύλης,
όπως και κάποια ακόμα φαινόμενα, όπως αυτό του Meissner, που μας δίνουν τη
δυνατότητα να δημιουργήσουμε το κυκλώμα που υλοποιεί το qubit. Τέλος,
περιγράφουμε θεωρητικά ένα καθολικό σύνολο από κβαντικές πύλες και τα κυκλώματα
διόρθωσης λαθών κβαντικού κώδικα. / The construction of an integrated quantum computer is a challenge for modern science.
The quantum computer gives us hope that sometime in the near future, we will be able
to solve problems faster and more efficiently than does a conventional computer today.
For example, the Shor's quantum algorithm for factoring [3] gave exponential
acceleration compared to the classical one, which means that the use of RSA
encryption protocol will not be safe as it is today. This will result large changes in
communications and transactions in the near future.
In this paper we describe the principles that must meet a quantum system to be
considered as a quantum computer, how do we implement a qubit which is the unit of
information, and finally we'll talk about how we encode quantum information in order to
be able to fix it . We begin with the formulation of the principles of quantum mechanics,
derived from the experimental procedure. We continue with the superconductivity
phenomenon that allows us to manipulate the macroscopic quantum properties of
matter, and even some phenomena such as the Meissner, who enable us to create a
circuit that implements the qubit. Finally, we describe theoretically a universal set of
quantum gates and circuits of error correcting quantum code.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:upatras.gr/oai:nemertes:10889/8058 |
| Date | 09 October 2014 |
| Creators | Χιώτης, Γιώργος |
| Contributors | Χρηστίδης, Χρήστος, Chiotis, Giorgos, Ψαράκης, Εμμανουήλ |
| Source Sets | University of Patras |
| Language | gr |
| Detected Language | Greek |
| Type | Thesis |
| Rights | 0 |
Page generated in 0.0026 seconds