Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Elementy informatyki kwantowej w nowych technologiach obliczeniowych

Kluczerski Tomasz, Majczak Mateusz

Problemy Techniki Uzbrojenia

|

2021

|

R. 50, z. 158

65--90

PL

Artykuł zawiera definicje elementów informatyki kwantowej w odniesieniu do klasycznych technologii obliczeniowych. Wyjaśnia zasady transformacji algorytmów obliczeniowych do dziedziny obliczeń kwantowych z wykorzystaniem optymalizacji i rachunku macierzowego. Przedstawia przykładowe zastosowania klasycznych algorytmów i ukazuje możliwości ich realizacji w dziedzinie informatyki kwantowej. Autor wskazuje na możliwość zastosowania algorytmów kwantowych w nowych technologiach obliczeniowych w zakresie kryptografii kwantowej i złożonych obliczeniowo analiz danych.

EN

The paper includes definitions of elements of quantum IT referred to classical technologies of computation. It explains the principles of transformation of calculating algorithms to the domain of quantum computations using the optimisation and matrix calculus. Exemplary applications of classical algorithms are presented with possibilities of their realisation in domain of quantum IT. Autor presents some possibilities for using quantum algorithms in new computation technologies concerning quantum cryptography and data analyses with complex computations.

2

Informacyjne technologie kwantowe

Romaniuk Ryszard

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2021

|

Vol. 62, nr 1

4--10

PL

Informacja kwantowa, której jednostką elementarną jest kubit, jest zawarta w skwantowanym, dyskretnym stanie układu kwantowego. Od informacji klasycznej odróżnia ją charakter probabilistyczny oraz możliwość zakodowania w nielokalnych związkach pomiędzy układami kwantowymi. Kwantowe związki nielokalne, będące powszechną właściwością wszechświata, nazywamy stanami splątanymi. Układ kwantowy jest obiektem podlegającym mechanice kwantowej i jest ograniczony rozmiarowo do skali atomowej. Kubit jest dowolną superpozycją dwóch stanów kwantowych oznaczanych jako |0> i |1>. Odczytując wartość kubitu uzyskuje się z pewnym prawdopodobieństwem wartość 0 lub 1. Nie można przewidzieć która wartość zostanie odczytana. Stan układu kwantowego jest nietrwały, ograniczony przez czas dekoherencji. Czas ten, zdeterminowany szumem i właściwościami układu odczytu, ogranicza skalowalność technologii kwantowych. Kubitem są np. elektron i jego dwuwartościowy spin, foton i jego dwuwartościowy stan polaryzacji, jon z odpowiednio wybranymi dwoma poziomami energetycznymi, ale też molekuły posiadające spin, oscylatory kwantowe czy kwazicząstki. Rejestr kwantowy jest uporządkowanym układem kubitów. Z kubitów i ich układów buduje się logiczne bramki kwantowe. Z kubitów, bramek kwantowych i układów kontrolno- sterujących buduje się systemy kwantowe: komputery, zegary, czujniki, systemy pomiarowe, urządzenia, grawimetry, akcelerometry i wiele innych. Do kontroli kubitów potrzeba jest zaawansowana fotonika, ultrastabilne przestrajalne lasery jednoczęstotliwościowe oraz zaawansowana, najlepiej standaryzowana elektronika.

EN

Quantum information, the unit of which is a qubit, is contained in a quantized, discrete state of a quantum system. What distinguishes it from classical information is its probabilistic nature and the possibility of coding it in non-local relationships between quantum systems. Quantum nonlocal relationships, a common feature of the universe, are called entangled states. A quantum system is an object subject to quantum mechanics and is limited in size to the atomic scale. A qubit is an arbitrary superposition of two quantum states marked as |0> and |1>. When you read the value of a qubit, you get a value of 0 or 1 with some probability. You cannot predict which value will be read. The state of the quantum system is unstable, limited by the time of decoherence. This time, determined by noise and properties of the readout system, limits the scalability of quantum technologies. The qubit is an electron and its bivalent spin, a photon and its bivalent polarization state, an ion with two suitably selected energy levels, but also molecules with spin, quantum oscillators or quasiparticles. A quantum register is an ordered system of qubits. Logical quantum gates are built from qubits and their systems. Quantum systems are built from qubits, quantum gates and measurement and control systems: computers, clocks, sensors, measuring systems, devices, gravimeters, accelerometers, and many others. To control qubits, you need advanced photonics, ultra-stable tuneable single-frequency lasers, and advanced, preferably standardized electronics.

3

Możliwości informatyki kwantowej do poprawy dokładności modelowania. Część 1 – Kwantowy algorytm ewolucyjny

Tchórzewski J.

Poznan University of Technology Academic Journals. Electrical Engineering

|

2016

|

No. 88

133--141

PL

W pracy zamieszczono wybrane wyniki badania wykorzystania informatyki kwantowej do zwiększenia stopnia dokładności algorytmów ewolucyjnych poprawiających parametry modeli neuronalnych systemów, co zostało zweryfikowane na wybranych przykładach takich systemów jak m.in. ruch robota PR-02. W modelowaniu neuronalnym wykorzystuje się sztuczne sieci neuronowe, które projektuje się, a następnie uczy modeli systemów na bazie danych liczbowych. Parametry sztucznych sieci neuronowych, a zwłaszcza elementy macierzy wag, biasów i parametry funkcji aktywacji można poprawiać za pomocą algorytmów ewolucyjnych. Okazuje się, że wprowadzenie rozwiązań z zakresu informatyki kwantowej do algorytmów ewolucyjnych, a zwłaszcza dotyczących tworzenia kwantowej populacji początkowej, kwantowych operatorów krzyżowania i mutacji oraz kwantowej selekcji znacznie poprawia dokładność paramentów modeli neuronalnych, co zostało zweryfikowane w środowisku MATLABA i Simulinka.

EN

The paper presents selected results of the use of quantum computing to increase the degree of accuracy of evolutionary algorithms to improve the performance of models of neuronal movement of the end of the robot arm PR-02. For modeling, neural used SSN, which are designed and taught system models based on figures. ANN parameters, especially the elements of the matrix weights, biases, and the parameters of the activation function can be improved by using evolutionary algorithms. It turns out that the introduction of solutions in the field of quantum computing to evolutionary algorithms, especially for the creation of quantum initial population, quantum operators crossover and mutation, and quantum selection greatly improves the accuracy of modeling, as has been verified in the environment MATLAB and Simulink.

4

Możliwości informatyki kwantowej do poprawy dokładności modelowania. Część 2 – KAE na przykładzie ruchu robota PR-02

Tchórzewski J., Wołynka Ł.

Poznan University of Technology Academic Journals. Electrical Engineering

|

2016

|

No. 88

143--152

PL

Artykuł zawiera wybrane wyniki badań dotyczące próby opracowania kwantowego algorytmu ewolucyjnego i jego implementacji w j. Matlab do poprawy parametrów modelu neuralnego ruchu ramienia robota PR-02. Populację początkową zbudowano na bazie macierzy wag sztucznej sieci neuronowej. Wylosowane wartości poszczególnych chromosomów populacji początkowej zostały przekształcone na wartości binarne, a te z kolei na wartości kwantowe przy wykorzystaniu opracowanej w tym celu funkcji quatization(). Wartość kwantowa genu została określona na podstawie silniejszego stanu czystego reprezentowanego przez podchromosomy, do czego została wykorzystana funkcja dequantization(). Selekcję osobników przeprowadzono na bazie modelu neuralnego ruchu robota PR-02 zaimplementowanego w j. Matlab jako funkcja calculationsNeuralNetworks().

EN

The article contains selected results of research on trying to develop a quantum evolutionary algorithm and its implementation in Matlab to improve the parameters of the model of neural movement of the robot arm PR-02. The initial population is constructed on the basis of the matrix weights artificial neural network. The drawn values of individual initial population of chromosomes have been converted to binary values, and the latter value using quantum developed for this purpose function of quatization(). The value of the quantum of the gene was determined on the basis of a stronger state of pure represented by subchromosomes, what was used a function of dequantization(). Selection of individuals was carried out based on the model of neural traffic robot PR-02 implemented as a function of calculationsNeuralNetworks().

5

Kompilator języka QCL - QCL2QML1

Gawron P., Miszczak J., Winiarczyk R., Wycisk P.

Studia Informatica

|

2007

|

Vol. 28, nr 4

5-18

PL

W artykule przedstawiony jest kompilator proceduralnego języka Quantum Computation Language do języka sekwencyjnego Quantum Markup Lan-guage. Wadą języka QML jest jego słaba skalowalność. Wykorzystanie wysokopozio-mowego języka QCL rozwiązuje ten problem poprzez wprowadzenie elementów proceduralnego paradygmatu programowania. Umożliwia to wielokrotne wykorzystanie kodu do podobnych problemów o różnych rozmiarach.

EN

Article presents compiler which takes code written in procedural Quantum Computation Language as the input and produces sequential Quantum Markup Language code. The disadvantage of QML language is its Iow scalability. Usage of high-level language such as QCL solves this problem by introducing elements of procedural programming paradigm. It allows code reusability to solve similar problems of different size.

6

Quantum Challenges II [Ze zjazdów i konferencji]

Mostowski J.

Postępy Fizyki

|

2003

|

T. 54, z. 6

265-266

PL

Konferencja Quantum Challenges II odbyła się w dniach 4-6 września 2003 r. w Falentach koło Warszawy. Jak nazwa wskazuje, była to druga konferencja tego cyklu; pierwsza odbyła się w roku 2000 w Essen. Inicjatorami obu konferencji oraz głównymi ich organizatorami byli profesorowie Martin Wilkens (Poczdam) i Maciej Lewenstein (Hanower). Pretekstem do zorganizowania konferencji w Essen była 60. rocznica urodzin prof. Fritza Haakego (tegorocznego laureata Nagrody Smoluchowskiego-Warburga).

7

Informatyka kwantowa i jej miejsce w informatyce jako dyscyplinie naukowej.

Węgrzyn S., Klamka J.

Studia Informatica

|

2001

|

Vol. 22, nr 1

11-27

PL

Określa się informatykę jako dyscyplinę naukową zajmującą się badaniem praw rządzących procesmi kodowania, przechowywania i przekazywania informacji. Podaje się określenie systemu informatyki jako systemu złożonego z dwóch podstawowych elementów, a mianowicie środków językowych i odpowiednich środków urządzeniowych, które umożliwiają realizację programów napisanych za pomocą przyjętych środków językowych. Omawia się charakyterystyki dwóch istniejących obecnie na ziemi rodzajów systemów informatyki, a mianowicie technicznych systemów informatyki tworzonych przez ludzi od lat 60 lat i nanosysytemów informatyki, które rozwinęły się i rozwijają w organizmach biologicznych od miliardów lat. Na tym tle przedstawia się charakterystyki i podstawowe elementy kwantowych systemów informatyki, tworzonych obecnie przez ludzi, a opartych na elementach mechaniki kwantowej.

EN

Informatics is a scientific discipline, which considers the laws of coding processes, preservation and transfering of information. Informatics' system is system composed of two fundmental means, namely: languages and corresponding installation, which makes possible the realization of programs, which are written using languages. In the paper characteristics of two kind of informatics' system are given, namely technical system of informatics formed by preople for 60 years an nano informatics' system, which have been developed in biological organism for miliards years. The chracteristics of basic quantum elements and informatics systems based on quantum mechanics are also presented.

8

Kwantowe systemy informatyki.

Węgrzyn S., Klamka J.

Studia Informatica

|

2000

|

Vol. 21, nr 1

15-45

PL

W historii rozwoju informatyki jako dyscypliny naukowej wykorzystywano w obszarze jej badań doświadczalnych, najpierw makroukłady, więc przekaźniki, później lampy elektronowe, tranzystory, następnie obwody scalone o dużej i bardzo dużej skali integracji. Zwrócenie uwagi na możliwość wykorzytania obecności atomów i molekuł jako symboli do kodowania programów informatyki dało początek badaniom nad nanosytemami informatyki. W obecnie prowadzonych pracach nad kwantowymi systemami informatyki bada się możliwości wykorzystania jako symboli do kodowania, a zarazem środka do wykonywania obliczeń, kierunków spinów atomowych i zjawisk magnetycznego rezonansu jądrowego. W artykule omówiono istotę tych zjawisk i sposób ich opisu przydatny na potrzeby informatyki kwantowej. Omówiono działanie kwantowej bramki logicznej i podstawowych elementów komputera kwantowego. Podano matematyczne podstawy obliczeń kwantowych i zasady programowania.

EN

In the development of computer science as a scientific discipline there was a time period during which experimental research were based on macroystems like relays, then electronics tubes, transistors and recently large scale and very large scale integrated system. Research studies direct towards computer nanosystems have been initiated by focusing attention on the possibility of using atom and molecules as coding symbols for computer programs. In the present studies on quantum computer systems possibility of using direction of atomic spin and phenomena of magnetic nuclear resonance as coding symbols is investigated. In the paper the fundamentals of the magnetic nuclear resonance and possiblities of using them to data coding and processing are discussed. Principles of quantum logic gates and basic elments of a quantum computr are described. Mathmatical bases of quantum computation and principles of programming are also given.