Details

Title: Reliability of quantum algorithms based on quantum Fourier transform under nonideal operation conditions: выпускная квалификационная работа магистра: направление 11.04.02 «Инфокоммуникационные технологии и системы связи» ; образовательная программа 11.04.02_07 «Лазерные и оптоволоконные системы (международная образовательная программа) / Laser and Fiber Optic System (International Educational Program)»
Creators: Парра Орельяна Фредди Андрес
Scientific adviser: Ушаков Николай Александрович
Organization: Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого. Институт электроники и телекоммуникаций
Imprint: Санкт-Петербург, 2024
Collection: Выпускные квалификационные работы; Общая коллекция
Subjects: ворота Адамара; квантовый опыт IBM; ibm_nairobi; numpy; Python; QFT; Qiskit; кубит; алгоритм Саймонса; квантовая запутанность; hadamard gate; IBM quantum experience; qubit; Simons algorithm; verschränkung; quantum entanglement
Document type: Master graduation qualification work
File type: PDF
Language: Russian
Level of education: Master
Speciality code (FGOS): 11.04.02
Speciality group (FGOS): 110000 - Электроника, радиотехника и системы связи
DOI: 10.18720/SPBPU/3/2024/vr/vr24-542
Rights: Доступ по паролю из сети Интернет (чтение, печать)
Additionally: New arrival
Record key: ru\spstu\vkr\27370

Allowed Actions:

Action 'Read' will be available if you login or access site from another network

Group: Anonymous

Network: Internet

Annotation

Это исследование направлено на то, чтобы продемонстрировать надежность применения квантового преобразования Фурье (QFT) к сложным сигналам, которые сегодня анализируются с помощью быстрого преобразования (FFT), того самого, которое лежит в основе современной технологии. Эта надежность продемонстрирована сравнением производительности с ТФ на стандартизированных действиях из 8, 64 и 128 элементов. Затем его надежность демонстрируется с применением спектрального анализа аудиосигнала, при котором получается та же основная частота, что и при применении БПФ. После того, как надежность была продемонстрирована, были разработаны 2 квантовых алгоритма: алгоритм обработки аудиосигнала и алгоритм телепортации квантовой информации аудиосигнала с помощью кубитов между двумя удаленными точками математическим способом и на программном уровне с использованием язык программирования Python и пакет Qiskit SDK с открытым исходным кодом, разработанный исследовательской группой IBM. Хотя сегодня квантовые компьютеры не являются коммерческими, они уже существуют в вычислительных центрах крупных технологических компаний, таких как Google и IBM. Просматривая этот документ, вы найдете исходный код квантовых алгоритмов для их запуска на классическом компьютере или на квантовом компьютере, расположенном в облаке платформы IBM Quantum Experience. Это исследование показывает, что, хотя КТП имеет более медленный отклик, чем БПФ, из-за того, что квантовые процессоры не быстрее, чем классические компьютерные процессоры, КТП можно применять сегодня, и предлагает исследователям продолжить разработку большего количества квантовых алгоритмов. такие как: алгоритмы Саймона, Гровера и Шора, с целью стать частью международной гонки квантовых вычислений.

This research aims to demonstrate the reliability of applying the Quantum Fourier Transform (QFT) on complex signals that are analyzed today by the Fast Transform (FFT), the same one that is the basis of current technology. This reliability is demonstrated by a performance comparison with the TF on standardized acts of 8, 64 and 128 elements. Then its reliability is demonstrated with the application of spectral analysis of an audio signal, where the same fundamental frequency is obtained that is obtained by applying the FFT. Once the reliability was demonstrated, 2 quantum algorithms were developed: an algorithm for audio signal processing and an algorithm to teleport the quantum information of the audio signal, by means of qubits between 2 distant points, in a mathematical way and at the software level using the Python programming language and the open source Qiskit SDK developed by the IBM research team. Although, today, quantum computers are not commercial, they already exist in the computing centers of large technology companies such as Google and IBM. When reviewing this document you will find the source code of the quantum algorithms to run them on a classical computer or on a quantum computer located in the cloud of the IBM Quantum Experience platform. This research shows that although the QFT of a slower response than the FFT due to the fact that quantum processors are not faster than classical computer processors, it is possible to apply the QFT today, and invites researchers to continue with the development of more quantum algorithms such as: Simon, Grover and Shor algorithms, with the aim of being part of the international quantum computing race.

Document access rights

Network User group Action
ILC SPbPU Local Network All Read Print
Internet Authorized users SPbPU Read Print
-> Internet Anonymous

Usage statistics

stat Access count: 0
Last 30 days: 0
Detailed usage statistics