Kvantově výpočetní přístup k rozptylové úloze v kvantové teorii pole
| Název práce v češtině: | Kvantově výpočetní přístup k rozptylové úloze v kvantové teorii pole |
|---|---|
| Název v anglickém jazyce: | Quantum computing approach to scattering in quantum field theory |
| Klíčová slova: | kvantové počítání|kvantová simulace |
| Klíčová slova anglicky: | quantum computing|quantum simulation |
| Akademický rok vypsání: | 2024/2025 |
| Typ práce: | diplomová práce |
| Jazyk práce: | |
| Ústav: | Ústav částicové a jaderné fyziky (32-UCJF) |
| Vedoucí / školitel: | Aurél Gábor Gábris |
| Řešitel: |
| Zásady pro vypracování |
| Současné kvantové počítače jsou limitované jak velikostí, tak jejich přesností. V blízké budoucnosti můžeme s jistotou očekávat rapidní nárůst počtu qubitů v kvantových počítačích, avšak úroveň šumu a chybovosti pravděpodobně ještě po jistou dobu zůstanou vysoké. Tato nadcházející éra byla pojmenována NISQ (Noisy Intermediate-Scale Quantum). Jedným ze slibných směrů, od kterých se očekávají praktické a účinné aplikace na kvantových počítačích NISQ éry, jsou i simulace klasicky těžko řešitelných kvantových systémů. Jedním ze základních postupů při řešení rozptylových úloh je diskretizace. Bylo dokázáno, že kvantová procházka v diskrétním čase je pro kvantově výpočetní platformy schůdnou možností. Cílem práce je studium přístupů navržených v literatuře a jejich implementace na kvantovém počítači.
Během práce se od studenta očekává: ● studium základů kvantových výpočtů prostřednictvím nástroje qiskit [1] ● studium známých přístupů k diskrétním kvantovým simulacím rozptylových procesů [2–4] ● vývoj kódu pro simulaci vybraných rozptylových procesů schopného běžet na kvantovém počítači ● posudek účinnosti a stability implementace, pokud je používána na existujícím kvantově-výpočetním hardwaru |
| Seznam odborné literatury |
| [1] M.A.NielsenandI.L.Chuang.QuantumComputationandQuantumInformation:10th Anniversary Edition. (Cambridge University Press, 2011).
[2] A.Bisio,G.M.D’Ariano,P.Perinotti,andA.Tosini.Thirringquantumcellularautomaton. Phys. Rev. A 97, 032132 (2018). [3] A.Bisioetal.SolutionsofaTwo-ParticleInteractingQuantumWalk.Entropy20,435 (2018). [4] A.Bisio,N.Mosco,andP.Perinotti.ScatteringandPerturbationTheoryforDiscrete-Time Dynamics. Phys. Rev. Lett. 126, 250503 (2021). |