prikaz prve stranice dokumenta Implementacija kvantnih algoritama
  Preuzmi
PDF 914.74 KB
diplomski rad
Implementacija kvantnih algoritama
Zagreb: Sveučilište u Zagrebu, Prirodoslovno-matematički fakultet, 2024. urn:nbn:hr:217:460998
Kovačević, Matej
Sveučilište u Zagrebu
Prirodoslovno-matematički fakultet
Fizički odsjek

Institucijski repozitorij: Repozitorij Prirodoslovno-matematičkog fakulteta

Citirajte ovaj rad

Kovačević, M. (2024). Implementacija kvantnih algoritama (Diplomski rad). Zagreb: Sveučilište u Zagrebu, Prirodoslovno-matematički fakultet. Preuzeto s https://urn.nsk.hr/urn:nbn:hr:217:460998

Kovačević, Matej. "Implementacija kvantnih algoritama." Diplomski rad, Sveučilište u Zagrebu, Prirodoslovno-matematički fakultet, 2024. https://urn.nsk.hr/urn:nbn:hr:217:460998

Kovačević, Matej. "Implementacija kvantnih algoritama." Diplomski rad, Sveučilište u Zagrebu, Prirodoslovno-matematički fakultet, 2024. https://urn.nsk.hr/urn:nbn:hr:217:460998

Kovačević, M. (2024). 'Implementacija kvantnih algoritama', Diplomski rad, Sveučilište u Zagrebu, Prirodoslovno-matematički fakultet, citirano: 22.03.2025., https://urn.nsk.hr/urn:nbn:hr:217:460998

Kovačević M. Implementacija kvantnih algoritama [Diplomski rad]. Zagreb: Sveučilište u Zagrebu, Prirodoslovno-matematički fakultet; 2024 [pristupljeno 22.03.2025.] Dostupno na: https://urn.nsk.hr/urn:nbn:hr:217:460998

M. Kovačević, "Implementacija kvantnih algoritama", Diplomski rad, Sveučilište u Zagrebu, Prirodoslovno-matematički fakultet, Zagreb, 2024. Dostupno na: https://urn.nsk.hr/urn:nbn:hr:217:460998

Za citiranje koristite ovu mrežnu adresu: https://urn.nsk.hr/urn:nbn:hr:217:460998
Podaci o radu
NaslovImplementacija kvantnih algoritama
Naslov (engleski)Implementation of quantum algorithms
AutorMatej Kovačević
MentorHrvoje Buljan (mentor)
Član povjerenstvaHrvoje Buljan (predsjednik povjerenstva)
Član povjerenstvaDavor Horvatić (član povjerenstva)
Član povjerenstvaMarko Tomislav Cvitaš (član povjerenstva)
Član povjerenstvaTamara Nikšić (član povjerenstva)
Član povjerenstvaPetar Žugec (član povjerenstva)
Ustanova koja je dodijelila
akademski / stručni stupanj		Sveučilište u Zagrebu
Prirodoslovno-matematički fakultet
(Fizički odsjek)
Zagreb
Datum i država obrane2024-11-21, Hrvatska
Znanstveno / umjetničko
područje, polje i grana		PRIRODNE ZNANOSTI
Fizika
Sažetak
Kvantno računanje prvo se pojavilo s idejom lakšeg simuliranja prirodnih kvantnih procesa za što treba ogromna količina klasičnih resursa. Od početaka do danas to područje je formalizirano u vidu kvantne teorije informacije i pokazalo se da postoje neki problemi koje bi takav pristup mogao riješiti efikasnije od bilo kojeg poznatog klasičnog algoritma. Najpoznatiji takav primjer je Shorov algoritam za faktoriziranje cijelih brojeva koji je privukao veliku pažnju javnosti zbog potencijalne... Više primjene na razbijanje kriptografije. U ovom radu dan je teorijski uvod u kvantnu teoriju informacije i opisani su principi kojima kvantno računanje stječe eventualnu prednost nad klasičnim. Ukratko je dan osvrt na postojeća hardverska rješenja i na tehnike kojima se može poboljšati njihova pouzdanost. Objašnjen je Deutschev problem i pokazano je kako implementirati Deutschev algoritam formalizmom kvantnih krugova koristeći Qiskit paket u Pythonu. Detaljno je objašnjen Harrow - Hassidim - Lloyd (HHL) algoritam za rješavanje sustava linearnih jednadžbi i sve njegove subrutine koji je zatim primijenjen na konkretan linearni sustav dimenzija 2 × 2 i pokazana je implementacija svih kvantnih logičkih vrata potrebnih za to. Pripremljeni kvantni krug izvršen je uzorkovanjem, simuliranjem na klasičnom računalu i na stvarnom IBM-ovom kvantnom računalu. Usporedbom rezultata klasične simulacije i stvarnog mjerenja na kvantnom računalu dobivamo uvid u izazove koji stoje pred kvantnim računanjem prije nego ono postane pouzdana metoda računanja na velikim skalama. Klasičnom simulacijom pokazana je poanta HHL algoritma, a izvedbom na stvarnom kvantnom računalu vidljiva je eksperimentalna nesavršenost realnih qubita i njihova podložnost smetnjama i dekoherenciji. Sakrij dio sažetka
Sažetak (engleski)
Quantum computing first emerged with the idea of facilitating the simulation of natural quantum processes, which requires an immense amount of classical resources. From its beginnings until today, this field has been formalized as quantum information theory, and it has been shown that there are some problems that such an approach could solve more efficiently than any known classical algorithm. The most famous example of this is Shor’s algorithm for factoring integers, which attracted... Više significant public attention due to its potential application in breaking cryptography. In this paper, a theoretical introduction to quantum information theory is provided, and the principles by which quantum computing could gain an advantage over classical computing are described. A brief overview is given of existing hardware solutions and techniques that can improve their reliability. Deustch’s problem is explained, along with a demonstration of how to implement Deutsch’s algorithm using the formalism of quantum circuits with the Qiskit package in Python. The Harrow–Hassidim–Lloyd (HHL) algorithm for solving systems of linear equations is explained in detail, including all its subroutines, and is then applied to a specific 2×2 linear system, with a step-by-step implementation of all the quantum logic gates needed. The prepared quantum circuit was executed through sampling, simulation on a classical computer, and on a real IBM quantum computer. By comparing the results from classical simulation and actual measurement on a quantum computer, we gain insight into the challenges that quantum computing faces before it can become a reliable method for large-scale computation. The classical simulation demonstrates the essence of the HHL algorithm, while the execution on a real quantum computer reveals the experimental imperfections of real qubits and their susceptibility to interference and decoherence. Sakrij dio sažetka
Ključne riječi
Ključne riječi (engleski)
Jezikhrvatski
URN:NBNurn:nbn:hr:217:460998
Studijski programNaziv: Fizika; smjerovi: Istraživački
Smjer: Istraživački
Vrsta studija: sveučilišni
Stupanj studija: integrirani prijediplomski i diplomski
Akademski / stručni naziv: sveučilišni magistar fizike (univ. mag. phys.)
Vrsta resursaTekst
Način izrade datotekeIzvorno digitalna
Prava pristupaOtvoreni pristup
Uvjeti korištenjaIkona licence Zaštićeno autorskim pravom.
Datum i vrijeme pohrane2025-01-31 13:35:44
accessibility

closePristupačnostrefresh

Ako želite spremiti trajne postavke, kliknite Spremi, ako ne - vaše će se postavke poništiti kad zatvorite preglednik.