پاورپوینت کامل و جامع با عنوان الگوریتم های بکار رفته در محاسبات کوانتومی در 27 اسلاید

پاورپوینت کامل و جامع با عنوان الگوریتم های بکار رفته در محاسبات کوانتومی در 27 اسلاید

پاورپوینت کامل و جامع با عنوان الگوریتم های بکار رفته در محاسبات  کوانتومی در 27 اسلاید

 

 

 

 

 

 

 

 

الگوریتم کوانتومی الگوریتمی است که بر مدلی واقع گرا از یک کامپیوتر کوانتومی (به انگلیسیquantum computer) اجرا می‌شود. پر استفاده‌ترین مدل مدلی است که از جریان کوانتومی (بهانگلیسیquantum circuit) استفاده می‌کند. الگوریتم کلاسیک روشی است که هر مرحلهٔ ان بر روی کامپیوترهای کلاسیک قابل اجرا باشد و در مقابل ان الگوریتم کوانتومی روشی است که هر مرحلهٔ ان بر روی کامپیوترهای کوانتومی قابل اجرا باشد. مسئله‌های غیرقابل حل با الگوریتم‌های کلاسیک همچنان با الگوریتم کوانتومی غیرقابل حل است. اما مزیت الگوریتم کوانتومی این است که مسئله‌های قابل حل با زمان کمتری حل می‌شوند. معروف‌ترین الگوریتم‌های کوانتومی الگوریتم شور برای تجزیه به عوامل اول و الگوریتم گرور برای جستجو در یک پایگاه داده نامرتب است. الگوریتم شور به صورت نمایی از بهترین الگوریتم کلاسیکی که تجزیه به عامل اول را انجام می‌دهد بهتر عمل می‌کند و همین‌طور الگوریتم گرور به اندازهٔ رادیکال زمان بهترین الگوریتم کلاسیک با عملکرد مشابه زمان می‌گیرد.

بررسی کلی

الگوریتم‌های کوانتومی معمولاً با مدل جریانی از محاسبات کوانتومی مدل می‌شوند با جریان کوانتومی ای که بر روی کیوبیت‌های ورودی تأثیر می‌گذارد و ان‌ها را با اندازه‌گیری نابود می‌کند. هر جریان کوانتومی شامل یک گیت کوانتومی (به انگلیسیquantum gate) است که بر تعداد ثابتی از کیوبیت‌ها تأثیر می‌گذارد (معمولاً ۲ یا ۳). الگوریتم‌های کوانتومی می‌توانند با مدل‌های کوانتومی دیگر مانند مدل همیلتون اراکل(به انگلیسیHamilton oracle model) مدل شوند. الگوریتم‌های کوانتومی را بر اساس تکنیک‌هایی که استفاده می‌کنند به دو دستهٔ کلی الگوریتم‌هایی که از تبدیل فوریهٔ کواتومی استفاده می‌کنند و الگوریتم‌هایی که از تقویت دامنه استفاده می‌کنند تقسیم می‌کنند.

تبدیل فوریه کوانتومی

تبدیل فوریه کوانتومی معادل کوانتومی تبدیل فوریه گسسته است. تبدیل فوریه کوانتومی بر روی کامپیوتر کوانتومی که از اردر یک چند جمله‌ای گیت کوانتومی دارد اجرا شود.

تقویت دامنه

تقویت دامنه تکنیکی است که در ان یک فضای فرعی از حالت‌های کوانتومی تقویت می‌شوند. معمولاً الگوریتم‌هایی که از تقویت دامنه استفاده می‌کنند زمانشان به صورت رادیکالی نسبت به الگوریتم کلاسیکشان کاهش می‌یابد. می‌توان گفت الگوریتم‌هایی که از این تکنیک استفاده می‌کنند تعمیم الگوریتم گرور هستند.

 

فهرست مطالب:

مقدمه

الگوریتم های کوانتومی

جعبه سیاه و توابع یک بیتی

توازی کوانتومی

انواع الگوریتم های کوانتومی

الگوریتم کوانتومی برای مسئله دویچ

الگوریتم کوانتومی برای مسئله دویچ-جوزا

الگوریتم کوانتومی برای مسئله برنشتاین-وزیرانی

الگوریتم کوانتومی برای مسئله سیمن

مهمترین الگوریتم های کوانتومی

الگوریتم های تکاملی

الگوریتم تکاملی کوانتوم بهبود یافته (IQEA)

الگوریتم های ژنتیک کوانتوم QGA

روال یک الگوریتم ژنتیک کوانتومی

به کارگیری الگوریتم Simulated Annealing در الگوریتم های ژنتیک کوانتومی

Simulated Annealing

نتایج

خلاصه

منابع