Компьютерная модель алгоритма Гровера

Авторы

  • A.S. Kussainov Национальная нанолаборатория открытого типа, КазНУ им.аль-Фараби, Алматы, Казахстан
  • S.G. Kussainov Казахский национальный технический исследовательский университет им. К.И. Сатпаева, г. Алматы, Казахстан
  • G.B. Turmaganbet Казахский национальный университет имени аль-Фараби, Казахстан, г. Алматы

Ключевые слова:

Квантовый алгоритм; алгоритм Гровера; оракул; компьютерная модель; итерация Гровера

Аннотация

Используя программное обеспечение Матлаб, была написана и протестирована компьютерная модель квантового алгоритма Гровера для поиска записи в неупорядоченной базе данных. Квантовый, вероятностный по своей природе, алгоритм Лова Гровера достигает результата, с максимально возможной вероятностью правильного ответа, за O(N1/2) операции. Алгоритм начинает работу с инициализации суперпозиции чистых состояний, которая в дальнейшем подвергается воздействию диффузионного оператора Гровера и его модификации, известной как квантовый оракул, в совокупности представляя итерацию Гровера. Предоставлена свобода выбора первоначальной комбинации квантового вектора состояния. Оператор проекции на выбранный базис и процедура проведения измерения над квантовой системой были реализованы с использованием бра и кет формализма Дирака. Продемонстрирован факт наличия оптимального времени ~O(N1/2) для максимизации амплитуды искомой величины как функции числа итераций Гровера. Доступна версия алгоритма с одновременным поиском нескольких записей.

Библиографические ссылки

1. Nielsen M.A., Chuang I.L. Quantum computation and quantum information/ Cambridge University Press.- 2000.-Ch.6.-P.248.

2. Quantum algorithm zoo.-http://math.nist.gov/quantum/zoo

3. Grover’s algorithm.-http://en.wikipedia.org/wiki/Grover's_algorithm

Загрузки

Опубликован

2013-12-18

Выпуск

Раздел

Теоретическая физика. Физика ядра и элементарных частиц. Астрофизика