Моделирование преобразований квантовых регистров

Ключевые слова: квантовые вычисления, кубит, квантовый регистр, квантовый алгоритм Шора, сверхплотное кодирование

Аннотация

Квантовые информационные системы рассматриваются в качестве одного из направлений развития современных IT-систем. Настоящая статья посвящена разработке программной оболочки для выполнения цепи преобразований многокубитовых квантовых регистров с использованием набора стандартных квантовых гейтов. Алгоритмы таких преобразований реализуются и тестируются на симуляторах, имитирующих поведение квантовых компьютеров. Разработанный в работе программный модуль позволяет визуализировать исполнение квантовых операторов на группе кубитов, задать и исполнить конкретный квантовый алгоритм, а также использовать данный модуль в качестве ядра специализированной платформы квантовых вычислений. Приложение разработанного программного средства определяется современным повышенным интересом к проблеме детального анализа различных квантовых алгоритмов и протоколов передачи квантовой информации без непосредственного использования квантовых компьютеров. Представленные в настоящей работе примеры применения программного модуля демонстрируют возможность его гибкого использования в широком спектре анализа практических приложений алгоритмов для различных квантовых информационных систем.

Скачивания

Данные скачивания пока не доступны.

Биографии авторов

Сергей Александрович Запрягаев, Воронежский государственный университет

д-р физ.-мат. наук, проф., профессор кафедры цифровых технологий Воронежского государственного университета

Егор Александрович Килигин, Воронежский государственный университет

магистрант 2-го года обучения кафедры цифровых технологий Воронежского государственного университета

Иван Михайлович Косенко, Воронежский государственный университет

магистрант 2-го года обучения кафедры цифровых технологий Воронежского государственного университета

Константин Анатольевич Турченко, Воронежский государственный университет

магистрант 2-го года обучения кафедры цифровых технологий Воронежского государственного университета

Литература

1. Learn Quantum Computation using Qiskit, URL
2. Highlights of the IBM Quantum Summit 2022, URL
3. Quantum Computing Playground, URL
4. Azure Quantum documentation. What is Azure Quantum?, URL
5. Luchnikov A. I., Tatarkin O. E., Fedorov A. K. High-performance state-vector emulator of a gate-based quantum processor implemented in the Rust programming language, URL. DOI
6. Nielsen A., Chuang L. (2006) Quantum Computation and Quantum Information. Moscow, The World. 824 p.
7. Zapryagaev S. A. (2015) Vvedenie v kvantovye informacionnye sistemy. Uchebnik Voronezhskogo gosuniversiteta [Introduction to quantum information systems. Textbook of Voronezh State University]. Voronezh, Izdatel’skij dom Voronezhskogo gosudarstvennogo universiteta. 219 p.
Опубликован
2022-12-26
Как цитировать
Запрягаев, С. А., Килигин, Е. А., Косенко, И. М., & Турченко, К. А. (2022). Моделирование преобразований квантовых регистров. Вестник ВГУ. Серия: Системный анализ и информационные технологии, (4), 12-22. https://doi.org/10.17308/sait/1995-5499/2022/4/12-22
Раздел
Математические методы системного анализа, управления и моделирования