Κβαντική πληροφορική & κβαντικοί υπολογιστές

Φούντας, Άγγελος

Quantum computing & quantum computers

Διπλωματική εργασία

Author

Φούντας, Άγγελος

Date

2021-10-21

Advisor

Kandarakis, Ioannis

Κβαντική Πληροφορική & Κβαντικοί Υπολογιστές.pdf (2.598Mb)

Keywords

Quantum computers ; Quantum mechanics ; Quantum gates

Abstract

Η παρακάτω εργασία έχει ως θέμα την Κβαντική Πληροφορική και τους Κβαντικούς Υπολογιστές. Αρχικά στο πρώτο κεφάλαιο, θα μιλήσουμε για την Κβαντική Πληροφορική. Πιο συγκεκριμένα, αρχικά θα κάνουμε μια ιστορική αναδρομή για το θέμα της Κβαντικής Πληροφορικής. Έπειτα, θα μιλήσουμε για την Κβαντική Πληροφορική και την Κβαντική Μηχανική και πως τέθηκαν τα θεμέλια της Κβαντικής Πληροφορικής. Θα αναλύσουμε το πέρασμα από τη Κβαντική Μηχανική στην Κβαντική Θεωρία Πληροφόρησης, όπου εκεί κλείνει και το κεφάλαιό μας. Στο δεύτερο κεφάλαιο της εργασίας, θα μιλήσουμε για τους Κβαντικούς Υπολογιστές. Στο πρώτο υπόκεφάλαιο, θα μιλήσουμε για την έννοια του Κβαντικού Υπολογιστή και στη συνέχεια για τη δομή και την λειτουργία των Κβαντικών Υπολογιστών. Θα εξηγήσουμε τι σημαίνει Κβαντική Πύλη αλλά και ποια είναι τα πλεονεκτήματα του Κβαντικού Υπολογιστή έναντι του κλασικού. Κλείνοντας το κεφάλαιο, θα αναφερθούμε στην Κβαντική Διόρθωση Σφαλμάτων. Στο τρίτο και τελευταίο κεφάλαιο της εργασίας μας, θα αναλύσουμε την προσέγγιση της θεωρίας. Πιο συγκεκριμένα, θα γίνει σαφής η προσέγγιση της θεωρίας της Κβαντικής Πληροφορικής αλλά και η σχέση της θεωρίας της Κβαντικής Πληροφορικής και Κβαντικής Μηχανικής

Abstract

The following work is on Quantum Informatics and Quantum Computers. First in the first chapter, we will talk about quantum computing. More specifically, we will first make a historical review of the subject of quantum computing. Next, we will talk about quantum computing and quantum mechanics and how the foundations of quantum computing were laid. We will analyze the transition from quantum mechanics to quantum information theory, where our chapter ends. In the second chapter of the work, we will talk about quantum computers. In the first subchapter, we will talk about the concept of the quantum computer and then about the structure and operation of quantum computers. We will explain what a quantum gate means but also what are the advantages of the quantum computer over the classic one. Closing the chapter, we will talk about quantum error correction. In the third and last chapter of our work, we will analyze the theory approach. More specifically, the approach of the theory of quantum computing will become clear, but also the relationship between the theory of quantum computing and quantum mechanics. Closing the paper, we will draw some general conclusions.