پاورپوینت الگوریتم های بکار رفته در محاسبات کوانتومی و دستاوردهای آن (pptx) 25 اسلاید
دسته بندی : پاورپوینت
نوع فایل : PowerPoint (.pptx) ( قابل ویرایش و آماده پرینت )
تعداد اسلاید: 25 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، واهمدوسیDecoherence 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