Kvanttilaskennan lyhyt oppimäärä

Matti Heikkinen 7.4.2022

Sisällys

Tässä artikkelissa esitellään lyhyesti

  1. kvanttietokoneiden toiminan ei-klassiset periaatteet, joita ovat
    1. kahden tai useamman kvanttitilan superpositio eli yhdistelmätila, ja
    2. kahden kubitin välinen lomittuminen (entanglement) eli kytkentä
  1. Artikkelissa kuvataan yhden kubitin systemi ns. ket-esityksen sekä pystyvektori-esityksen avulla. Samalla käsitellään miten kubitin tilavektorin erilaiset kierrot Blochin pallolla voidaan kuvata esimerkiksi X- ja H kvanttiporttien matriisiesityksen avulla. Matriisilaskentaan liittyvän algebran yksityiskohtia ei käsitellä, koska laskut suoritetaan pythonilla.
  1. Lisäksi määritellään yksikertainen kvanttipiiri python-ohjelmointikielellä IBM Qiskit-ympäristössä.

Jypyter – notebook tiedosto on ladattavissa Otaniemen lukion GitHub-tililtä:

https://github.com/otaniemenlukio/kvanttilaskenta2022/tree/main/lukema

Jos haluat suorittaa tai muokata koodiesimerkkejä, lataa tiedosto yllä olevasta linkistä Otaniemen lukion GitHub-sivuilta.

HUOMAA: Teoria ja python-esimerkit käännetty html-versioksi, jotta materiaalin voi lukea helposti nettiselaimessa.

Linkki materiaaliin: