Детальная информация

Название: 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)»
Авторы: Парра Орельяна Фредди Андрес
Научный руководитель: Ушаков Николай Александрович
Организация: Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого. Институт электроники и телекоммуникаций
Выходные сведения: Санкт-Петербург, 2024
Коллекция: Выпускные квалификационные работы; Общая коллекция
Тематика: 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
Тип документа: Выпускная квалификационная работа магистра
Тип файла: PDF
Язык: Русский
Уровень высшего образования: Магистратура
Код специальности ФГОС: 11.04.02
Группа специальностей ФГОС: 110000 - Электроника, радиотехника и системы связи
DOI: 10.18720/SPBPU/3/2024/vr/vr24-542
Права доступа: Доступ по паролю из сети Интернет (чтение, печать)
Дополнительно: Новинка
Ключ записи: ru\spstu\vkr\27370

Разрешенные действия:

Действие 'Прочитать' будет доступно, если вы выполните вход в систему или будете работать с сайтом на компьютере в другой сети

Группа: Анонимные пользователи

Сеть: Интернет

Аннотация

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.

Права на использование объекта хранения

Место доступа Группа пользователей Действие
Локальная сеть ИБК СПбПУ Все Прочитать Печать
Интернет Авторизованные пользователи СПбПУ Прочитать Печать
-> Интернет Анонимные пользователи

Статистика использования

stat Количество обращений: 0
За последние 30 дней: 0
Подробная статистика