| | SLO | ENG | Cookies and privacy

Bigger font | Smaller font

Search the digital library catalog Help

Query: search in
search in
search in
search in
* old and bologna study programme

Options:
  Reset


1 - 5 / 5
First pagePrevious page1Next pageLast page
1.
Primerjava optimiranja v gamsu ter na kvantnem računalniku : magistrsko delo
Matija Zimšek, 2023, master's thesis

Abstract: Za razliko od klasičnih računalnikov, kvantni računalniki (KR) izkoriščajo kvantno-mehanske pojave za izvajanje logičnih operacij. Osnovna enota v KR se imenuje kvantni bit ali kubit. Kvantno stanje kubitov lahko predstavimo kot superpozicijo njihovih osnovnih stanj, kar jih razlikuje od klasičnih bitov, ki so lahko v enem od dveh ločenih stanj. Čeprav je pri kubitih možnih neskončno kvantnih stanj, se po meritvi sesedejo v eno od svojih osnovnih stanj. Dodatna elegantna lastnost kubitov je njihova sposobnost, da med seboj tvorijo prepletena stanja, kar omogoča oblikovanje soodvisnosti med posameznimi naključnimi vedenji dveh kubitov. Tako lahko KR izkoriščajo lastnosti superpozicije in prepletenosti za izvajanje izračunov. Tekom razvoja KR se je preizkusil širok spekter področij, kjer bi lahko bili uporabljeni, ampak hitro je postalo jasno da se lahko računska prednost KR izrazi le pri nekaterih nalogah in razredih problemov. Eden izmed njih so podrazred kombinatoričnih optimizacijskih problemov imenovani QUBO problemi. Prednost njih je ta, da jih je možno rešiti direktno na KR, ki uporabljajo efekt imenovan quantum annealing (QA). QA je pristop k reševanju optimizacijskih problemov, ki omogoča izogibanje lokalnemu minimumu. Specifičen tip KR s katerimi je možno uporabljati efekt QA razvija podjetje D-Wave systems Inc, ki ponujajo nabor orodij preko vmesnika Python imenovan Ocean software development kit. V tem delu smo preverili zmožnost KR D-Wave pri reševanju dveh različnih optimizacijskih problemov, problem pakiranja in problem določitve lokacije električnih polninic. Dobljene rezultate smo primerjali z rešitvami, pridobljenimi v programskem okolju GAMS. Dodatno smo ocenili prednosti in slabosti optimiranja na KR. Prav tako smo pregledali dosedanje strokovno delo na področju QA in KR D-Wave. Primerjava rezultatov na primeru pakiranja, je pokazala minimalne razlike med programoma, saj smo s pomočjo programa D-Wave pridobili rezultate, ki so odstopale manj kot 1% tudi pri večji množici vhodnih podatkov v primerjavi z rezultati, ki smo jih dosegli v okolju GAMS. Z drugim analiziranim primerom, problemom postavitve polnilnih postaj, pa je bilo primerjavo programov možno izvesti v skrajnosti. Zgodnji rezultati so pokazali, da je D-Wave sposoben najti solidne rešitve v bistveno krajšem času kot GAMS. Nadaljno raziskovanje z več različnimi vhodnimi podatki pa je povzročilo dvom v smiselnost razulatov, ki jih ponudi QA D-Wave. Zaključili smo lahko da D-Wave predstavlja koristno orodje, v kolikor je uporabljeno v razumnih mejah in so rezultati logično interpretirani koliko so uporabni in smiselni za nadaljno uporabo.
Keywords: Kvantni računalnik, optimizacija, quantum annealing, GAMS, problem pakiranja, problem postavitve polnilnih postaj
Published in DKUM: 18.07.2023; Views: 287; Downloads: 27
.pdf Full text (2,76 MB)

2.
Pregledna analiza izbranih kvantnih algoritmov : diplomsko delo
Viktorija Stevanoska, 2022, undergraduate thesis

Abstract: Pred samo 40 leti sta Paul Benioff in David Deutsch objavila članka o novem konceptu računanja, ki se je močno razlikoval od klasičnega načina. Ta nova metoda je uporabljala zakone kvantne mehanike. Z orodji, ki jih je ponujala linearna algebra, je nastala nova oblika razmišljanja o računanju - kvantni Turingov stroj. Od takrat je tehnologija napredovala tako daleč, da je bilo mogoče zgraditi kvantne stroje in da ji je uspelo (do neke mere) uspešno zmanjšati težave, ki izhajajo iz njihovih fizikalnih omejitev. Danes lahko človeštvo prosto dostopa do teh strojev in izkusi njihovo zmogljivost. Razvitih je bilo veliko število algoritmov, z njimi pa tudi novi kvantni programski jeziki. Programerji se bodo morali naučiti uporabljati kvantne algoritme, da bodo lahko s temi kvantnimi stroji v celoti izkoristili njihov potencial. V tem diplomskem delu analiziramo nekaj manj znanih algoritmov, ki so prav tako pomembni kot drugi, bolj znani algoritmi, najpogosteje obravnavani v večini besedil in knjig. Preučili smo pet kvantnih algoritmov: kvantno ocenjevanje faz, kvantno štetje, kvantne sprehode, kvantni algoritem za linearne sisteme enačb in variacijsko kvantno iskanje lastnih rešitev. Predstavili smo probleme, ki jih rešujejo, njihovo uporabnost na posameznih področjih, računsko zahtevnost, njihove prednosti pred klasičnimi analogi in njihove omejitve. Uporabili smo tudi programsko orodje (Qiskit) za vizualizacijo in implementacijo teh algoritmov, ter primerjali njihove teoretične in eksperimentalne rezultate, tako na simulatorju kvantnega stroja kot na pravem kvantnem računalniku.
Keywords: kvantni, algoritmi, analiza, Qiskit
Published in DKUM: 21.10.2022; Views: 373; Downloads: 49
.pdf Full text (3,77 MB)

3.
Problem kvantnih računalnikov v kriptografiji in post-kvantna kriptografija
Dino Vlahek, 2018, master's thesis

Abstract: V magistrski nalogi je predstavljen problem, ki ga kvantno računalništvo prinese v sodobno kriptografijo. Predstavljen je model kvantnega računalnika, ki temelji na kvantni teoriji, razložena je kvantna teorija, pojem kubita, kot bistven pojav kodiranja informacij s kvantnimi računalniki, osnovne kvantne kriptografije in koncepti sodobne kriptografije s poudarkom na najbolj priljubljenih asimetričnih algoritmih šifriranja. Razložene in analizirane so paradigme post-kvantnih asimetričnih šifrirnih algoritmov, implementiranih v okvir projekta Open Quantum Safe, njihova učinkovitost je primerljiva z najbolj popularnimi sodobnimi algoritmi. Za primerjavo učinkovitosti je narejen test časovne in komunikacijske zahtevnosti izbranih algoritmov. Rezultati so prikazani grafično in opisno. Rezultati eksperimenta so pokazali, da obstaja učinkovita kvantno odporna alternativa obstoječim asimetričnim šifrirnim algoritmom. Kvantni računalniki, ne kot evolucija klasičnih, ampak kot popolnoma nova vrsta računalnika, predstavljajo novo, fascinantno poglavje v računalništvu, ki se še mora razkriti.
Keywords: kriptografija, post-kvantna kriptografija, kvantni računalnik, kubit, asimetrični šifrirni algoritmi, ključi
Published in DKUM: 13.08.2018; Views: 1692; Downloads: 220
.pdf Full text (1,70 MB)

4.
Analiza delovanja groverjevega kvantnega algoritma v različnih simulatorjih na osebnem računalniku
Anton Pečečnik, 2018, master's thesis

Abstract: Predmet magistrskega dela je študija algoritmov kvantnega računalništva, njihova uporaba in primerjava s klasičnimi algoritmi, ki tečejo na Turingovem stroju. Poudarek je na študiji in predstavitvi delovanja Groverjevega kvantnega algoritma za iskanje v neurejenih podatkovnih bazah ter uporabi le-tega na področjih, kjer potrebujemo hitro iskanje. Prav tako smo v nalogi podrobno predstavili teoretične koncepte kvantne mehanike in kvantnega računalništva, saj je dobro poznavanje teh ključno za uporabo in razumevanje kvantnih algoritmov. Pri študiji Groverjevega iskalnega algoritma smo predstavili grafično simulacijo delovanja algoritma na neurejeni podatkovni bazi, kjer smo sproti ocenjevali število potrebnih računskih operacij in izdelali primerjavo s klasičnimi iskalnimi algoritmi. Opisali smo tudi nekaj javno dostopnih kvantnih simulatorjev in njihove meritve vključili v analizo rezultatov. Groverjev algoritem smo preizkusili na IBM-ovem kvantem procesorju. Podrobno smo predstavili uporabljen kvantni procesor ter pridobljene rezultate.
Keywords: kvantno računalništvo, kvantni algoritem, Groverjev algoritem, kvantni bit, superpozicja, interferenca, dekoherenca, kvantna mehanika, simulacija kvantnega računalnika
Published in DKUM: 26.06.2018; Views: 1079; Downloads: 176
.pdf Full text (2,00 MB)

5.
Kvantno računalništvo in kriptografija
Aleš Holobar, 2016, reviewed university, higher education or higher vocational education textbook

Keywords: kvantno računalništvo, kvantna mehanika, kriptografija, kvantno dešifriranje, kvantna omrežja, Turingova arhitektura, algoritmi, kvantni algoritmi, programiranje, kvantne komunikacije, kvantno računanje, učbeniki
Published in DKUM: 12.08.2016; Views: 2621; Downloads: 421
.pdf Full text (5,82 MB)

Search done in 0.1 sec.
Back to top
Logos of partners University of Maribor University of Ljubljana University of Primorska University of Nova Gorica