Συντάχθηκε 28-09-2016 14:01
από Esthir Gelasaki
Email συντάκτη: egelasaki<στο>tuc.gr
Ενημερώθηκε:
30-09-2016 07:56
Ιδιότητα: υπάλληλος.
ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΚΡΗΤΗΣ
Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών
Πρόγραμμα Προπτυχιακών Σπουδών
ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ
ΓΕΩΡΓΙΟΥ ΝΤΕΒΕΤΖΑΚΗ
με θέμα
Εbits εξ αποστάσεως : Κβαντικοί αλγόριθμοι και
κυκλώματα τηλεμεταφοράς κβαντικών πόρων
Ebits at a distance: Quantum Algorithms and Circuits for Teleportation of
Quantum Resources
Εξεταστική Επιτροπή
Καθηγητής Δημοσθένης Έλληνας (επιβλέπων)
Επίκουρος Καθηγητής Δημήτριος Αγγελάκης
Αναπληρωτής Καθηγητής Αντώνιος Δελληγιανάκης
Περίληψη
Τα εναγκαλισμένα qubit (ebit) είναι ζεύγη συζευγμένων qubit, δηλαδή τοπικά μη παραγοντοποιημένων διανυσμάτων κατάστασης διμερών κβαντικών συστημάτων. Τα ebit αποτελούν δομικά στοιχεία της θεωρίας και των τεχνολογικών εφαρμογών στην επιστήμη της Κβαντικής Πληροφορίας και Υπολογισμού. Λειτουργώντας ως υπολογιστικοί και επικοινωνιακοί πόροι τα ebit χρησιμοποιούνται σε διάφορους κβαντικούς αλγορίθμους και ειδικότερα σε αλγόριθμους τηλεμεταφοράς κβαντικών καταστάσεων και κβαντικών πυλών. Η παρούσα εργασία αντιμετωπίζει το πρόβλημα δημιουργίας εναγκαλισμένων qubit εξ αποστάσεως με χρήση γενικευμένων κυκλωμάτων τηλεμεταφοράς χαμηλής υπολογιστικής πολυπλοκότητας. Η κατασκευή των κυκλωμάτων ακολουθεί το πρωτόκολλο LOCC-SE, κατά το οποίο οι επιτρεπτοί μετασχηματισμοί των καταστασιακών διανυσμάτων περιορίζονται στις λεγόμενες τοπικές δράσεις (local operation), την ανταλλαγή κλασσικής πληροφορίας (classical communication), και την χρήση διαμοιρασμένου εναγκαλισμού (shared entanglement). Συγκεκριμένα η εργασία διερευνά δύο είδη αλγορίθμων τηλεμεταφοράς πόρων: το πρώτο είδος επιτυγχάνει την τηλεμεταφορά καταστάσεων και πυλών ενός qubit, και το δεύτερο επιτυγχάνει την τηλεμεταφορά καταστάσεων και πυλών για ebit δηλ. απεντοπισμένων κβαντικών πόρων. Η εργασία επεξεργάζεται ένα ενοποιημένο φορμαλισμό για τους αντίστοιχους αλγόριθμους και παρέχει σχετικές αναλυτικές αποδείξεις, κβαντικά κυκλώματα και ποσοτικοποίηση των απαιτούμενων κλασσικών και κβαντικών πόρων για την επίτευξη τους.
Abstract
An ebit is a pair of quantum mechanically entangled qubits i.e. locally un-factorizable state vectors of bipartite quantum states. The ebits constitute building blocks of the theoretical analyses and the technological tasks which are put forward in the area of quantum computation and information. Functioning as computational and communicational resource ebits are used in various quantum algorithms, most notably the state teleportation and quantum gate teleportation algorithms. This work addresses the problem of creating ebits at a distance by various low complexity elementary teleportation algorithms. The construction of quantum circuits follows the LOCC-SE protocol, according to which the allowed state transformations are restricted to local operations (LO), classical communication (CC) and shared quantum entanglement (SE). Explicitly the work investigates two types of quantum resource teleportation: in the first type single qubit state and gate teleportation is achieved, while in the second one the achievement concerns the state and gate teleportation of ebits, namely non-local quantum resources. The work investigates a unifying formalism for the respective quantum algorithms and provides relevant analytic proofs, quantum circuits and quantification of the classical and quantum resources required for their implementation.
Τόπος: Λ - Κτίριο Επιστημών/ΗΜΜΥ, 145Π-42
Έναρξη: 03/10/2016 10:00
Λήξη: 03/10/2016 11:00
