XV Konferencja SIS
Informatyka KwantowaSekcja Informatyki Kwantowej - prezentacja
Robert Nowotniak
Wydział Fizyki Technicznej, Informatyki i Matematyki StosowanejPolitechnika Łódzka
XV Konferencja SIS, 26 pazdziernika 2007
Robert Nowotniak Informatyka Kwantowa
XV Konferencja SIS Sekcja Informatyki Kwantowej - prezentacja
Informatyka kwantowa
Informatyka kwantowa - dziedzina zajmujaca siewykorzystaniem mozliwosci obliczeniowych układów,podlegajacych prawom mechaniki kwantowej.
Podstawowymi obiektami w informatyce kwantowej sakubity (ang. qubits) i rejestry kwantowe (ang. quantumregisters).
|ψ〉 = α|0〉 + β|1〉
gdzie α, β ∈ C, |α|2 + |β|2 = 1
Robert Nowotniak Informatyka Kwantowa
XV Konferencja SIS Sekcja Informatyki Kwantowej - prezentacja
Informatyka kwantowa
Informatyka kwantowa - dziedzina zajmujaca siewykorzystaniem mozliwosci obliczeniowych układów,podlegajacych prawom mechaniki kwantowej.Podstawowymi obiektami w informatyce kwantowej sakubity (ang. qubits) i rejestry kwantowe (ang. quantumregisters).
|ψ〉 = α|0〉 + β|1〉
gdzie α, β ∈ C, |α|2 + |β|2 = 1
Robert Nowotniak Informatyka Kwantowa
XV Konferencja SIS Sekcja Informatyki Kwantowej - prezentacja
Informatyka kwantowa
Informatyka kwantowa - dziedzina zajmujaca siewykorzystaniem mozliwosci obliczeniowych układów,podlegajacych prawom mechaniki kwantowej.Podstawowymi obiektami w informatyce kwantowej sakubity (ang. qubits) i rejestry kwantowe (ang. quantumregisters).
|ψ〉 = α|0〉 + β|1〉
gdzie α, β ∈ C, |α|2 + |β|2 = 1
Robert Nowotniak Informatyka Kwantowa
XV Konferencja SIS Sekcja Informatyki Kwantowej - prezentacja
Zainteresowania Sekcji Informatyki Kwantowej
Zainteresowania naukowe Sekcji:1 Algorytmika kwantowa2 Symulacja obliczen kwantowych3 Informatyka kwantowa + sztuczna inteligencja
1 Metody sztucznej inteligencji w projektowaniuelementów algorytmów kwantowych
2 Metody sztucznej inteligencji czerpiace z mozliwosciinformatyki kwantowej
Robert Nowotniak Informatyka Kwantowa
XV Konferencja SIS Sekcja Informatyki Kwantowej - prezentacja
Zainteresowania Sekcji Informatyki Kwantowej
Zainteresowania naukowe Sekcji:1 Algorytmika kwantowa2 Symulacja obliczen kwantowych3 Informatyka kwantowa + sztuczna inteligencja
1 Metody sztucznej inteligencji w projektowaniuelementów algorytmów kwantowych
2 Metody sztucznej inteligencji czerpiace z mozliwosciinformatyki kwantowej
Robert Nowotniak Informatyka Kwantowa
XV Konferencja SIS Sekcja Informatyki Kwantowej - prezentacja
Zainteresowania Sekcji Informatyki Kwantowej
Zainteresowania naukowe Sekcji:1 Algorytmika kwantowa2 Symulacja obliczen kwantowych3 Informatyka kwantowa + sztuczna inteligencja
1 Metody sztucznej inteligencji w projektowaniuelementów algorytmów kwantowych
2 Metody sztucznej inteligencji czerpiace z mozliwosciinformatyki kwantowej
Robert Nowotniak Informatyka Kwantowa
XV Konferencja SIS Sekcja Informatyki Kwantowej - prezentacja
Zainteresowania Sekcji Informatyki Kwantowej
Zainteresowania naukowe Sekcji:1 Algorytmika kwantowa2 Symulacja obliczen kwantowych3 Informatyka kwantowa + sztuczna inteligencja
1 Metody sztucznej inteligencji w projektowaniuelementów algorytmów kwantowych
2 Metody sztucznej inteligencji czerpiace z mozliwosciinformatyki kwantowej
Robert Nowotniak Informatyka Kwantowa
XV Konferencja SIS Sekcja Informatyki Kwantowej - prezentacja
Algorytmy kwantowe
Jak dotad odkryto jedynie kilka przydatnych algorytmówkwantowych:
1 Algorytm Grovera2 Algorytm Shora3 Algorytm Deutscha-Jozsy4 Algorytm Simona5 Algorytm Bernsteina-Vaziraniego
Robert Nowotniak Informatyka Kwantowa
XV Konferencja SIS Sekcja Informatyki Kwantowej - prezentacja
Algorytmy kwantowe
Jak dotad odkryto jedynie kilka przydatnych algorytmówkwantowych:
1 Algorytm Grovera O(√
N)
2 Algorytm Shora3 Algorytm Deutscha-Jozsy4 Algorytm Simona5 Algorytm Bernsteina-Vaziraniego
Robert Nowotniak Informatyka Kwantowa
XV Konferencja SIS Sekcja Informatyki Kwantowej - prezentacja
Algorytmy kwantowe
Jak dotad odkryto jedynie kilka przydatnych algorytmówkwantowych:
1 Algorytm Grovera2 Algorytm Shora O(log3N)
3 Algorytm Deutscha-Jozsy4 Algorytm Simona5 Algorytm Bernsteina-Vaziraniego
Robert Nowotniak Informatyka Kwantowa
XV Konferencja SIS Sekcja Informatyki Kwantowej - prezentacja
Algorytmy kwantowe
Jak dotad odkryto jedynie kilka przydatnych algorytmówkwantowych:
1 Algorytm Grovera2 Algorytm Shora3 Algorytm Deutscha-Jozsy4 Algorytm Simona5 Algorytm Bernsteina-Vaziraniego
Robert Nowotniak Informatyka Kwantowa
XV Konferencja SIS Sekcja Informatyki Kwantowej - prezentacja
Algorytmy kwantowe
Jak dotad odkryto jedynie kilka przydatnych algorytmówkwantowych:
1 Algorytm Grovera2 Algorytm Shora3 Algorytm Deutscha-Jozsy4 Algorytm Simona5 Algorytm Bernsteina-Vaziraniego
Robert Nowotniak Informatyka Kwantowa
XV Konferencja SIS Sekcja Informatyki Kwantowej - prezentacja
Algorytmy kwantowe
Jak dotad odkryto jedynie kilka przydatnych algorytmówkwantowych:
1 Algorytm Grovera2 Algorytm Shora3 Algorytm Deutscha-Jozsy4 Algorytm Simona5 Algorytm Bernsteina-Vaziraniego
Robert Nowotniak Informatyka Kwantowa
XV Konferencja SIS Sekcja Informatyki Kwantowej - prezentacja
Symulacja obliczen kwantowych
Mozliwosc symulacji obliczen kwantowych:1 Srodowiska numeryczne ogólnego przeznaczenia:
Matlab, Scilab, Octave, Mathematica, NumPy2 Jezyki i biblioteki specjalizowane:
QCL, libquantum, qGCL, Q, ...
Robert Nowotniak Informatyka Kwantowa
XV Konferencja SIS Sekcja Informatyki Kwantowej - prezentacja
Symulacja obliczen kwantowych
Mozliwosc symulacji obliczen kwantowych:1 Srodowiska numeryczne ogólnego przeznaczenia:
Matlab, Scilab, Octave, Mathematica, NumPy2 Jezyki i biblioteki specjalizowane:
QCL, libquantum, qGCL, Q, ...
Robert Nowotniak Informatyka Kwantowa
XV Konferencja SIS Sekcja Informatyki Kwantowej - prezentacja
Symulacja obliczen kwantowych
Mozliwosc symulacji obliczen kwantowych:1 Srodowiska numeryczne ogólnego przeznaczenia:
Matlab, Scilab, Octave, Mathematica, NumPy2 Jezyki i biblioteki specjalizowane:
QCL, libquantum, qGCL, Q, ...
Robert Nowotniak Informatyka Kwantowa
XV Konferencja SIS Sekcja Informatyki Kwantowej - prezentacja
Algorytmika kwantowa
Trudnosci w tworzeniu algorytmów kwantowych1 Słaba analogia do algorytmów klasycznych2 Sa to algorytmy probabilistyczne3 Wykorzystuja nieintuicyjne własnosci mechaniki
kwantowej:superpozycja, interferencja amplitud prawdopodobienstwa,splatanie, kwantowy paralelizm
Robert Nowotniak Informatyka Kwantowa
XV Konferencja SIS Sekcja Informatyki Kwantowej - prezentacja
Algorytmika kwantowa
Trudnosci w tworzeniu algorytmów kwantowych1 Słaba analogia do algorytmów klasycznych2 Sa to algorytmy probabilistyczne3 Wykorzystuja nieintuicyjne własnosci mechaniki
kwantowej:superpozycja, interferencja amplitud prawdopodobienstwa,splatanie, kwantowy paralelizm
Robert Nowotniak Informatyka Kwantowa
XV Konferencja SIS Sekcja Informatyki Kwantowej - prezentacja
Algorytmika kwantowa
Trudnosci w tworzeniu algorytmów kwantowych1 Słaba analogia do algorytmów klasycznych2 Sa to algorytmy probabilistyczne3 Wykorzystuja nieintuicyjne własnosci mechaniki
kwantowej:superpozycja, interferencja amplitud prawdopodobienstwa,splatanie, kwantowy paralelizm
Robert Nowotniak Informatyka Kwantowa
XV Konferencja SIS Sekcja Informatyki Kwantowej - prezentacja
Algorytmika kwantowa
Trudnosci w tworzeniu algorytmów kwantowych1 Słaba analogia do algorytmów klasycznych2 Sa to algorytmy probabilistyczne3 Wykorzystuja nieintuicyjne własnosci mechaniki
kwantowej:superpozycja, interferencja amplitud prawdopodobienstwa,splatanie, kwantowy paralelizm
Robert Nowotniak Informatyka Kwantowa
XV Konferencja SIS Sekcja Informatyki Kwantowej - prezentacja
Algorytmika kwantowa
Trudnosci w tworzeniu algorytmów kwantowych1 Słaba analogia do algorytmów klasycznych2 Sa to algorytmy probabilistyczne3 Wykorzystuja nieintuicyjne własnosci mechaniki
kwantowej:superpozycja, interferencja amplitud prawdopodobienstwa,splatanie, kwantowy paralelizm
Robert Nowotniak Informatyka Kwantowa
XV Konferencja SIS Sekcja Informatyki Kwantowej - prezentacja
Algorytmika kwantowa
Trudnosci w tworzeniu algorytmów kwantowych1 Słaba analogia do algorytmów klasycznych2 Sa to algorytmy probabilistyczne3 Wykorzystuja nieintuicyjne własnosci mechaniki
kwantowej:superpozycja, interferencja amplitud prawdopodobienstwa,splatanie, kwantowy paralelizm
Robert Nowotniak Informatyka Kwantowa
XV Konferencja SIS Sekcja Informatyki Kwantowej - prezentacja
Algorytmika kwantowa
Trudnosci w tworzeniu algorytmów kwantowych1 Słaba analogia do algorytmów klasycznych2 Sa to algorytmy probabilistyczne3 Wykorzystuja nieintuicyjne własnosci mechaniki
kwantowej:superpozycja, interferencja amplitud prawdopodobienstwa,splatanie, kwantowy paralelizm
Robert Nowotniak Informatyka Kwantowa
XV Konferencja SIS Sekcja Informatyki Kwantowej - prezentacja
Układ kwantowych bramek logicznych
Jednym z formalnych modeli obliczen kwantowych sakwantowe bramki logiczne.
Robert Nowotniak Informatyka Kwantowa
XV Konferencja SIS Sekcja Informatyki Kwantowej - prezentacja
Układ kwantowych bramek logicznych
Jednym z formalnych modeli obliczen kwantowych sakwantowe bramki logiczne.
Robert Nowotniak Informatyka Kwantowa
XV Konferencja SIS Sekcja Informatyki Kwantowej - prezentacja
Układ kwantowych bramek logicznych
Jednym z formalnych modeli obliczen kwantowych sakwantowe bramki logiczne.
Robert Nowotniak Informatyka Kwantowa
XV Konferencja SIS Sekcja Informatyki Kwantowej - prezentacja
Komputer kwantowy
Istnieje obecnie wiele sciezek, dajacych nadzieje nazbudowanie skalowalnego komputera kwantowego.
Niezbedne sa układy pozwalajace utrzymywac „delikatny” stankoherencji kwantowej.
Magnetyczny rezonans jadrowy (NMR)Stany energetyczne elektronów na powłokachelektronowychPolaryzacja swiatłaKropki kwantowePułapki jonowe...
Robert Nowotniak Informatyka Kwantowa
XV Konferencja SIS Sekcja Informatyki Kwantowej - prezentacja
Komputer kwantowy
Istnieje obecnie wiele sciezek, dajacych nadzieje nazbudowanie skalowalnego komputera kwantowego.
Niezbedne sa układy pozwalajace utrzymywac „delikatny” stankoherencji kwantowej.
Magnetyczny rezonans jadrowy (NMR)Stany energetyczne elektronów na powłokachelektronowychPolaryzacja swiatłaKropki kwantowePułapki jonowe...
Robert Nowotniak Informatyka Kwantowa
XV Konferencja SIS Sekcja Informatyki Kwantowej - prezentacja
Komputer kwantowy
Istnieje obecnie wiele sciezek, dajacych nadzieje nazbudowanie skalowalnego komputera kwantowego.Niezbedne sa układy pozwalajace utrzymywac „delikatny” stankoherencji kwantowej.
Magnetyczny rezonans jadrowy (NMR)Stany energetyczne elektronów na powłokachelektronowychPolaryzacja swiatłaKropki kwantowePułapki jonowe...
Robert Nowotniak Informatyka Kwantowa
XV Konferencja SIS Sekcja Informatyki Kwantowej - prezentacja
Komputer kwantowy
Istnieje obecnie wiele sciezek, dajacych nadzieje nazbudowanie skalowalnego komputera kwantowego.Niezbedne sa układy pozwalajace utrzymywac „delikatny” stankoherencji kwantowej.
Magnetyczny rezonans jadrowy (NMR)
Stany energetyczne elektronów na powłokachelektronowychPolaryzacja swiatłaKropki kwantowePułapki jonowe...
Robert Nowotniak Informatyka Kwantowa
XV Konferencja SIS Sekcja Informatyki Kwantowej - prezentacja
Komputer kwantowy
Istnieje obecnie wiele sciezek, dajacych nadzieje nazbudowanie skalowalnego komputera kwantowego.Niezbedne sa układy pozwalajace utrzymywac „delikatny” stankoherencji kwantowej.
Magnetyczny rezonans jadrowy (NMR)Stany energetyczne elektronów na powłokachelektronowych
Polaryzacja swiatłaKropki kwantowePułapki jonowe...
Robert Nowotniak Informatyka Kwantowa
XV Konferencja SIS Sekcja Informatyki Kwantowej - prezentacja
Komputer kwantowy
Istnieje obecnie wiele sciezek, dajacych nadzieje nazbudowanie skalowalnego komputera kwantowego.Niezbedne sa układy pozwalajace utrzymywac „delikatny” stankoherencji kwantowej.
Magnetyczny rezonans jadrowy (NMR)Stany energetyczne elektronów na powłokachelektronowychPolaryzacja swiatła
Kropki kwantowePułapki jonowe...
Robert Nowotniak Informatyka Kwantowa
XV Konferencja SIS Sekcja Informatyki Kwantowej - prezentacja
Komputer kwantowy
Istnieje obecnie wiele sciezek, dajacych nadzieje nazbudowanie skalowalnego komputera kwantowego.Niezbedne sa układy pozwalajace utrzymywac „delikatny” stankoherencji kwantowej.
Magnetyczny rezonans jadrowy (NMR)Stany energetyczne elektronów na powłokachelektronowychPolaryzacja swiatłaKropki kwantowe
Pułapki jonowe...
Robert Nowotniak Informatyka Kwantowa
XV Konferencja SIS Sekcja Informatyki Kwantowej - prezentacja
Komputer kwantowy
Istnieje obecnie wiele sciezek, dajacych nadzieje nazbudowanie skalowalnego komputera kwantowego.Niezbedne sa układy pozwalajace utrzymywac „delikatny” stankoherencji kwantowej.
Magnetyczny rezonans jadrowy (NMR)Stany energetyczne elektronów na powłokachelektronowychPolaryzacja swiatłaKropki kwantowePułapki jonowe
...
Robert Nowotniak Informatyka Kwantowa
XV Konferencja SIS Sekcja Informatyki Kwantowej - prezentacja
Komputer kwantowy
Istnieje obecnie wiele sciezek, dajacych nadzieje nazbudowanie skalowalnego komputera kwantowego.Niezbedne sa układy pozwalajace utrzymywac „delikatny” stankoherencji kwantowej.
Magnetyczny rezonans jadrowy (NMR)Stany energetyczne elektronów na powłokachelektronowychPolaryzacja swiatłaKropki kwantowePułapki jonowe...
Robert Nowotniak Informatyka Kwantowa
XV Konferencja SIS Sekcja Informatyki Kwantowej - prezentacja
Komputer kwantowy
Istnieje obecnie wiele sciezek, dajacych nadzieje nazbudowanie skalowalnego komputera kwantowego.Niezbedne sa układy pozwalajace utrzymywac „delikatny” stankoherencji kwantowej.
Magnetyczny rezonans jadrowy (NMR)Stany energetyczne elektronów na powłokachelektronowychPolaryzacja swiatłaKropki kwantowePułapki jonowe...
Robert Nowotniak Informatyka Kwantowa
XV Konferencja SIS Sekcja Informatyki Kwantowej - prezentacja
Magnetyczny rezonans jadrowy
Spektrometr NMR Brüker 600MHz:
Robert Nowotniak Informatyka Kwantowa
XV Konferencja SIS Sekcja Informatyki Kwantowej - prezentacja
Magnetyczny rezonans jadrowy
Spektrometr NMR Brüker 600MHz:
Robert Nowotniak Informatyka Kwantowa
XV Konferencja SIS Sekcja Informatyki Kwantowej - prezentacja
Magnetyczny rezonans jadrowy
IBM’s Almaden Research Center, 2001NMR, algorytm Shora: 7-kubitowy rejestr kwantowy
Robert Nowotniak Informatyka Kwantowa
XV Konferencja SIS Sekcja Informatyki Kwantowej - prezentacja
Koniec
Dziekuje.
Robert Nowotniak Informatyka Kwantowa