0
عدد المشاهدات
مقدمة في الحوسبة الكمومية - دورة 12160 روبل روسي. من التعليم المفتوح مدة التدريب 18 اسبوع بواقع 7 ساعات اسبوعيا تاريخ 28 نوفمبر 2023.
Miscellanea / / November 29, 2023
الهدف الرئيسي من الدورة هو تعريف الطلاب بمجال العلوم والتكنولوجيا سريع التطور عند تقاطع الفيزياء وعلوم الكمبيوتر - الحوسبة الكمومية. في السنوات الأخيرة، غادرت أجهزة الحوسبة الكمومية تدريجيًا المختبرات الفيزيائية وأصبحت تطورات تطبيقية، والتي تنفذها أقسام البحث والتطوير في شركات تكنولوجيا المعلومات الرائدة في العالم. تتطور الخوارزميات الكمومية من البنى النظرية المثيرة للاهتمام إلى أدوات تطبيقية مصممة لحل المشكلات الحسابية المعقدة. وفي الوقت نفسه، فإن أجواء الإثارة المحيطة بالحوسبة الكمومية تؤدي إلى بعض المبالغة في تقدير الإنجازات وأزمة واضحة في التضخم. التوقعات من التكنولوجيا من متخصصي تكنولوجيا المعلومات من ناحية، والانتقادات التي لا أساس لها في كثير من الأحيان من الفيزيائيين من ناحية أخرى. آخر. ومع ذلك، فإن عدد الموارد التعليمية الجيدة المخصصة لهذا الموضوع المعقد، وخاصة باللغة الروسية، محدود للغاية. سنحاول في دورتنا إنشاء أساس نظري للطلاب في مجال الحوسبة الكمومية حجم كافٍ للسماح لهم بفهم العمل الحديث في هذا الشأن بشكل مستقل موضوع.
ستغطي الدورة نموذج البوابة للحوسبة الكمومية والمجموعات العالمية من البوابات المنطقية الكمومية. سنتحدث عن الأنواع الرئيسية للخوارزميات الكمومية مثل خوارزمية تقدير الطور، وخوارزمية شور وغيرها من الخوارزميات المعتمدة على تحويل فورييه الكمي؛ خوارزمية جروفر وخوارزميات البحث الكمي؛ خوارزميات التباين الكمي. وسنناقش بالتفصيل مشاكل مكافحة فك الترابط والأخطاء في البوابات الكمومية، وقضايا بناء رموز تصحيح الخطأ الكمي. سيتم النظر في خيارات بنية الكمبيوتر الكمي المقاوم للأخطاء. سنناقش الإمكانية الأساسية لإنشاء كمبيوتر كمي مقاوم للأخطاء والوضع الحقيقي على المستوى الحالي لتطور التكنولوجيا.
تعد جامعة موسكو حاليًا أحد المراكز الرائدة في التعليم الوطني والعلوم والثقافة. رفع مستوى الكوادر المؤهلة تأهيلاً عالياً والبحث عن الحقيقة العلمية والتركيز على الإنسانية مُثُل الخير والعدالة والحرية - هذا ما نراه اليوم على أنه اتباع لأفضل جامعة التقاليد جامعة موسكو الحكومية هي أكبر جامعة كلاسيكية في الاتحاد الروسي، وهي كائن ذو قيمة خاصة للتراث الثقافي لشعوب روسيا. يقوم بتدريب الطلاب في 39 كلية في 128 مجالًا وتخصصًا، وطلاب الدراسات العليا وطلاب الدكتوراه في 28 كليات في 18 فرعًا للعلوم و168 تخصصًا علميًا، والتي تغطي تقريبًا كامل نطاق الجامعة الحديثة تعليم. حاليًا، يدرس في جامعة موسكو الحكومية أكثر من 40 ألف طالب وطلاب دراسات عليا وطلاب دكتوراه، بالإضافة إلى متخصصين في نظام التدريب المتقدم. بالإضافة إلى ذلك، يدرس حوالي 10 آلاف تلميذ في جامعة موسكو الحكومية. يتم تنفيذ العمل العلمي والتدريس في المتاحف، وفي قواعد الممارسة التعليمية والعلمية، وفي الرحلات الاستكشافية، وعلى سفن البحث، وفي مراكز التدريب المتقدمة.
محاضرة 1. مقدمة. المنظور التاريخي والوضع الحالي للمنطقة. ولادة صناعة الحوسبة الكمومية. فكرة عن مميزات الحوسبة الكمومية باستخدام مثال أبسط خوارزمية ألمانية.
محاضرة 2. بعض أسئلة نظرية التعقيد الحسابي. مفهوم الخوارزمية، آلة تورينج، آلة تورينج العالمية. وظائف قابلة للحساب وغير قابلة للحساب، ووقف المشكلة. مشاكل قابلية الحل، فكرة عن فئات التعقيد الحسابي. فئات P وNP. آلة تورينج الاحتمالية، فئة BPP. مسائل إعادة حساب عدد الحلول فئة الصعوبة #P. مشكلة إظهار التفوق الكمي باستخدام مشكلة BosonSampling كمثال.
محاضرة 3. أساسيات نموذج البوابة للحوسبة الكمومية. نموذج البوابة للحوسبة الكمومية. البوابات المنطقية الكمومية الأولية، بوابات ذات كيوبت واحد وبوابات ثنائية الكيوبت. البوابات الشرطية ثنائية الكيوبت، تمثيل البوابات الشرطية متعددة الكيوبت من حيث البوابات ثنائية الكيوبت. وصف القياسات في نظرية الكم، وصف القياسات في الدوائر الكمومية.
محاضرة 4. مجموعة عالمية من البوابات المنطقية الكمومية. تمييز البوابات ذات البتات المفردة ومجموعات البوابات المنفصلة العالمية. صعوبة تقريب التحول الوحدوي التعسفي.
محاضرة 5. تحويل فورييه الكمي. خوارزمية تقدير المرحلة، تقدير الموارد المطلوبة، خوارزمية كيتايف المبسطة. التطبيقات التجريبية لخوارزمية تقدير المرحلة وتطبيقات لحساب المصطلحات الجزيئية.
المحاضرة 6. خوارزمية شور. تحليل الأعداد إلى عوامل أولية، خوارزمية شور. التطبيقات التجريبية لخوارزمية شور. خوارزميات أخرى تعتمد على تحويل فورييه الكمي.
المحاضرة 7. خوارزميات البحث الكمومية. خوارزمية جروفر، الرسم الهندسي، تقدير الموارد. حساب عدد الحلول لمشكلة البحث. تسريع حل مشاكل NP-Complete. البحث الكمي في قاعدة بيانات غير منظمة. الأمثلية لخوارزمية جروفر. الخوارزميات على أساس مناحي عشوائية. التطبيقات التجريبية لخوارزميات البحث.
المحاضرة 8. تصحيح الخطأ الكمي. أبسط الرموز. أخطاء في الحوسبة الكمومية، على عكس الحالة الكلاسيكية. كود ثلاثي الكيوبت يصحح الخطأ X. كود ثلاثي الكيوبت يصحح الخطأ Z. كود شور ذو تسعة بتات.
المحاضرة 9. تصحيح الخطأ الكمي. رموز كالديربانك-شور-ستين. النظرية العامة لتصحيح الخطأ، أخذ عينات الخطأ، نموذج الخطأ المستقل. الرموز الخطية الكلاسيكية، رموز هامينغ. رموز كوانتوم كالديربانك-شور-ستين.
المحاضرة 10. حسابات متسامحة مع الخطأ. شكليات المثبتات، بناء رموز KSH في شكليات المثبتات. التحولات الوحدوية والقياسات في شكلية المثبتات. مفهوم الحسابات المتسامحة مع الخطأ. بناء مجموعة عالمية من البوابات المتحملة للخطأ. قياسات تحمل الخطأ. نظرية العتبة. الآفاق التجريبية لتنفيذ تصحيح الخطأ الكمي والحسابات المتسامحة مع الخطأ.
المحاضرة 11. الحوسبة الكمومية لأنظمة NISQ. خوارزميات التباين الكمي: QAOA وVQE. تطبيقات على مشاكل كيمياء الكم. إمكانيات التنفيذ على المعالجات الكمومية الحديثة وآفاق التطوير.
الاشتراك
YOU MIGHT ALSO LIKE