Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Test Environment for Verifying Quantum Algorithms and Controlling SINARA Real-time Modules

Wyrostkiewicz Michał P., Kuczerski Tomasz, Gibalski Dariusz

Problemy Mechatroniki : uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa

|

2024

|

Vol. 15, Nr 1 (55)

55--64

EN

This paper describes the process of creating and using a quantum computing environment. It also discusses the manner in which first quantum experiments using mathematical models, simulators or commercially available quantum computers may be conducted. In addition, it explains how the available quantum algorithms may be understood and applied. Finally, the role of real-time systems and their control in the architecture of a quantum computer is described.

PL

Prezentacja o tworzeniu i wykorzystywaniu środowiska do obliczeń kwantowych. Omówione są również, w jaki sposób przeprowadzić pierwsze eksperymenty kwantowe na poziomie matematycznym, symulatora lub dostępnych komercyjnie komputerów kwantowych. Dodatkowo wyjaśnione jest w jaki sposób rozumieć oraz wykorzystywać dostępne algorytmy kwantowe. Na koniec, opisano rolę systemów czasu rzeczywistego i ich sterowania w architekturze komputera kwantowego.

2

Infrastruktury komunikacji kwantowej – synergie oraz integracja z systemami transmisji wzorcowych sygnałów czasu i częstotliwości

Rydlichowski Piotr, Kliks Adrian

Przegląd Telekomunikacyjny + Wiadomości Telekomunikacyjne

|

2023

|

nr 4

129--132

PL

Technologie obliczeń oraz komunikacji kwantowej spotkały się w ostatnich latach z dużym zainteresowaniem. Postępy w technologiach fotonicznych pozwalają na wdrażanie stanowisk testowych komunikacji kwantowej, w których urządzenie oparte na źródłach i detektorach pojedynczych fotonów i splątanie kwantowe są wykorzystywane do przesyłania bitów kwantowych i oferują nowe możliwości zastosowania i usługi, również w połączeniu z istniejącymi systemami i usługami optycznej transmisji danych. W pracy przedstawiono stan bieżący integracji infrastruktury komunikacji kwantowej z systemami transmisji sygnałów wzorcowych.

EN

Quantum Computing and Quantum Communication technologies received significant interest over recent years. Advancements in photonic technologies allow for the implementation of quantum communication testbeds where single photon devices and quantum entanglement is used to transmit quantum bits and offer new possible use cases and services also with connection with existing optical data transmission systems and services. This paper analyzes the integration of the quantum communication systems with the reference signal systems.

3

The quantum computing stack : from algorithms to ions

Słowik Oskar, Kasprowicz Grzegorz

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2023

|

Vol. 64, Nr 8

25--29

EN

Quantum computers have emerged as a candidate for a trans formative technology with the potential to revolutionise va rious fields, from cryptography to drug discovery. Among the different types of quantum computers, ion trap-based systems have garnered significant attention due to their long coherence times and high-fidelity operations. In this article, we would like to scratch the surface of the quantum computing stack, focusing on ion-trap gate-based universal quantum computers as an example.

PL

Obliczenia kwantowe wyłoniły się jako kandydat technologii transformacyjnej, która może zrewolucjonizować różne dziedziny od kryptografii po syntezę leków. Spośród różnych typów komputerów kwantowych, systemy oparte na pułapkach jono wych cieszą się dużym zainteresowaniem ze względu na długie czasy koherencji i wysoką dokładność. W tym artykule chcieli byśmy przybliżyć temat stosu obliczeń kwantowych, skupiając się na przykładzie uniwersalnych bramkowych komputerów kwantowych opartych o pułapki jonowe.

4

Quantum technologies : strategic development priority for the Warsaw University of Technology

Malinowski Mariusz, Kisiel Adam, Szmidt Jan, Poźniak Krzysztof, Kasprowicz Grzegorz, Wawrzyniak Zbigniew M., Wiśniewski Piotr

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2023

|

Vol. 64, Nr 8

2--4

EN

Quantum computing and related quantum technologies are cur rently at the forefront of research and development activities in many aspects of today’s high-technology industry, from advan ced quantum algorithms and fundamentals of quantum com putation and communication through the physical realisation of quantum computers and cryptography to quantum sensing and dedicated electronics. Warsaw University of Technology intends to lead in several aspects of this revolution. This article will report the overview of several ongoing activities at WUT related to quantum technologies. In particular, the Research University - Excellence Initiative program’s strategic activities and the physical quantum computer infrastructure creation will be introduced.

PL

Obliczenia kwantowe i związane z nimi technologie kwantowe znajdują się obecnie w czołówce działań badawczo-rozwojowych w wielu aspektach dzisiejszego przemysłu zaawansowanych tech nologii, od zaawansowanych algorytmów kwantowych i podstaw kwantowych obliczeń i komunikacji, poprzez fizyczną realizację komputerów kwantowych i kryptografii kwantowej, aż po sensory kwantowe i dedykowaną elektronikę. Politechnika Warszawska zamierza odgrywać wiodącą rolę w kilku aspektach tej rewolucji. W artykule zostanie przedstawiony przegląd wybranych aktual nie prowadzonych na PW działań związanych z technologiami kwantowymi. W szczególności przedstawione zostaną działania strategiczne w ramach programu Uczelnia Badawcza - Inicjatywa Doskonałości, a także tworzenie fizycznej infrastruktury komputera kwantowego.

5

Quantum supremacy’s practical meaning

Wawrzyniak Zbigniew

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2023

|

Vol. 64, Nr 8

81--85

EN

The report presents a thorough examination of quantum suprema cy and its far-reaching implications. Quantum computing, a cut ting-edge field, possesses the potential to reshape industries due to its unique quantum mechanical properties. Quantum suprema cy, wherein a quantum computer surpasses classical computers in specific tasks, has been achieved through ground-breaking experiments. While this marks a milestone, challenges such as qubit decoherence and error correction must be addressed before widespread adoption. Algorithmic qubits offer a relevant metric for assessing quantum computer performance across various algorithms, underscoring their potential in practical applications. The report explores the military’s potential use of quantum supremacy, including cryp tography, cyber warfare, intelligence gathering, and weapon de velopment. Ethical considerations are highlighted, emphasising the need for responsible application. The report comprehensively analyses quantum supremacy, poten tial applications, challenges, and ethical considerations. Quantum computing holds immense promise, contingent upon addressing technical hurdles and ensuring responsible deployment across various domains, including the military.

PL

Przedstawiono analizę pojęcia przewagi (supremacji) kwantowej i jej konsekwencji w praktyce. Najnowocześniejszy obszar przetwarzanie w oparciu o wykorzystanie komputerów kwantowych ma potencjał do przekształcenia wielu gałęzi przemysłu ze względu na wykorzy stanie unikalnych właściwości mechaniki kwantowej. Supremację kwantową, dla której komputer kwantowy przewyższa właściwości komputera klasycznego w określonych obliczeniowych zadaniach, osiągnięto dzięki przełomowym eksperymentom. Chociaż jest to stan przełomowy (kamień milowy) to jednak przed powszechnym wpro wadzeniem do użytkowania trzeba stawić czoła wyzwaniom, takim jak dekoherencja kubitów i korekcja błędów kwantowych. Potencjał obliczeń kwantowych w praktycznych zastosowaniach poprzez do ocenę wydajności komputera kwantowego przy różnych wykonywaniu algorytmów określają tzw. kubity algorytmiczne sta nowiące odpowiednią metrykę właściwości. Pokazano potencjalne wykorzystanie pojęcia supremacji kwantowej przez wojsko, w dzie dzinach tego wymagających jak kryptografię, wojna cybernetyczna, gromadzenie informacji wywiadowczych i rozwój różnych rodzajów uzbrojenia. Podkreślono względy etyczne, podkreślając potrzeby odpowiedzialnego stosowania tego typu narzędzi obliczeniowych. Raport analizuje supremację kwantową, jej potencjalne zastosowa nia, wyzwania i względy etyczne. Obliczenia kwantowe niosą ze sobą ogromne nadzieje, uzależnione od pokonania przeszkód technicznych i zapewnienia odpowiedzialnego wdrożenia w różnych dziedzinach, w tym w dla celów wojskowych.

6

Quantum computing : challenges for the military needs

Wawrzyniak Zbigniew, Poźniak Krzysztof

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2023

|

Vol. 64, Nr 8

86--89

EN

Quantum computing is a rapidly developing field with the poten tial to revolutionise many aspects of technology, including the military. Quantum computers can solve specific problems much faster than classical computers, which could be used to develop new weapons systems, improve military communications, and secure military networks. However, there are also challenges to developing and using qu antum computing for military applications. One challenge is the cost of developing and maintaining quantum computers. Another challenge is the security of quantum computers, which could be used to break current encryption algorithms. Despite the challen ges, the potential benefits of quantum computing for the military are significant. The Department of Defense is probably the world’s largest single funder of quantum computing research and has invested in quantum computing for military applications. The development of quantum computing for military applications is complex and challenging. Still, it will grow in importance in cryptography, simulation, navigation, target recognition and simi lar tasks. The development of quantum computing for military applications is complex and challenging. However, the potential benefits of quantum computing are significant, and it is a research area that will continue to grow in importance.

PL

Obliczenia kwantowe to szybko rozwijająca się dziedzina, która może zrewolucjonizować wiele aspektów technologii, w tym wojskowej. Komputery kwantowe mogą rozwiązywać określone problemy znacz nie szybciej niż komputery klasyczne, które można wykorzystać do opracowania nowych systemów uzbrojenia, usprawnienia komuni kacji wojskowej i zabezpieczenia sieci wojskowych. Istnieją jednak również wyzwania związane z opracowywaniem i wykorzystaniem obliczeń kwantowych w zastosowaniach woj skowych. Jednym z wyzwań jest koszt opracowania i utrzymania samych komputerów kwantowych. Kolejnym wyzwaniem jest bez pieczeństwo komputerów kwantowych, które można wykorzystać do złamania obecnych algorytmów szyfrowania. Pomimo wyzwań potencjalne korzyści z obliczeń kwantowych dla wojska są znaczące. Ministerstwa Obrony są prawdopodobnie największymi na świecie pojedynczym fundatorami badań nad obliczeniami kwantowymi i inwestują w obszar obliczeń kwantowych do zastosowań wojsko wych. Rozwój obliczeń kwantowych do zastosowań wojskowych jest jednak złożonym i skomplikowanym procesem i trudnym zadaniem, ale jego znaczenie będzie nadal rosło w kryptografii, symulacji, nawi gacja, rozpoznawanie celów, jak i podobne zadania. Rozwój obliczeń kwantowych do zastosowań wojskowych jest złożony i wymagający. Potencjalne korzyści wynikające z obliczeń kwantowych są jednak znaczące, a znaczenie tego obszaru badawczego będzie nadal rosło.

7

Laser beam stabilization system using open-source tools

Kasprowicz Grzegorz, Fiderkiewicz Szymon, Pukała Anna, Życzkowski Marek, Marć Paweł, Żołnowski Wojciech, Kulik Paweł

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2023

|

Vol. 64, Nr 8

57--64

EN

Laser beam intensity stabilisation is an essential process in most quantum applications. Laser light intensity is a critical parameter in many quantum experiments, such as quantum computing, quantum communication, and quantum metrology. Even small fluctuations in laser intensity can lead to errors in the results of these experiments. This paper presents robust laser beam intensity stabilization methods using open-source tools: Sinara modules and ARTIQ software.

PL

Stabilizacja intensywności wiązki laserowej jest niezbędnym procesem w większości zastosowań kwantowych. Intensyw ność światła laserowego jest krytycznym parametrem w wielu eksperymentach kwantowych, takich jak obliczenia kwantowe, komunikacja kwantowa i metrologia kwantowa. Nawet niewiel kie fluktuacje intensywności lasera mogą prowadzić do błędów w wynikach tych eksperymentów. Niniejszy artykuł przedstawia skuteczną metodę stabilizacji intensywności wiązki laserowej z wykorzystaniem narzędzi open source: modułów Sinara i opro gramowania ARTIQ.

8

Fundamentals of quantum computing

Kuś Marek

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2023

|

Vol. 64, Nr 8

6--11

EN

The basic properties of quantum systems allowing potential use for accelerating quantum computing are discussed. The theoretical, computational capabilities of quantum computers and their limitations are described. Basic quantum algorithms allowing acceleration of calculations are discussed.

PL

Omówione zostały podstawowe własności układów kwantowych po zwalające na potencjalne wykorzystanie dla przyśpieszenia obliczeń kwantowych. Opisano teoretyczne możliwości obliczeniowe kom puterów kwantowych i ich ograniczenia. Omówiono podstawowe algorytmy kwantowe pozwalające na przyspieszenie obliczeń.

9

Możliwości zastosowania obliczeń kwantowych w modelowaniu systemów i procesów transportowych

Krawiec Krzysztof, Koniorczyk Mátyás, Domino Krzysztof

Transport Miejski i Regionalny

|

2022

|

nr 9

31--34

PL

W dzisiejszym świecie konieczność podjęcia właściwych decyzji w możliwie jak najkrótszym czasie wydaje się być ważniejsza niż kiedykolwiek. Dotyczy to wielu procesów transportowych w różnych systemach transportowych. Jednocześnie, w środowisku badaczy operacyjnych, trwają prace nad nowymi, bardziej wydajnymi algorytmami wsparcia podejmowania decyzji co wraz z rozwojem technologii obliczeniowych pozwala na sprawne rozwiązywanie coraz większych problemów. Jedną z nich jest kwantowe wyżarzanie, które możliwe jest z m.in. z wykorzystaniem komputera D-Wave. W artykule zaprezentowano zarys możliwości jego wykorzystania do wsparcia decyzji dyspozytorskich związanych z przywróceniem funkcjonowania ruchu pociągów na odcinku sieci kolejowej w sytuacji, gdy na tej linii występują znaczne opóźnienia w ruchu kolejowym.

EN

Nowadays, the need to take proper decisions in the shortest possible time seems more important than ever. This is the case for many transportation processes in various transportation systems. At the same time, in the operations research community, new, more efficient algorithms for decision support are being developed, which, along with the development of computing technologies, makes it possible to solve more and more problems efficiently. One of them is quantum annealing, which is possible using, among other things, the D-Wave computer. The article presents an outline of the possibility of its use to support dispatching decisions related to efforts to restore the normal operation of train traffic on a section of the railway network in a situation where there are significant delays in rail traffic on the line.

10

Iterates of q-Bernstein operators on triangular domain with all curved sides

Iliyas Mohammad, Khan Asif, Arif Mohd, Mursaleen Mohammad, Lone Mudassir Rashid

Demonstratio Mathematica

|

2022

|

Vol. 55, nr 1

891-899

EN

In this article, Phillips-type Bernstein operators (Btm,qF)(t,s) and (Bsn,qF)(t,s) , their products, and Boolean sum based on q-integer have been studied on a triangle with all curved sides. Furthermore, convergence of iterates of these operators have been analyzed using the weakly Picard operators technique and the contraction principle.

11

Podstawy teoretyczne obliczeń kwantowych

Kuczerski Tomasz, Dyszyński Michał

Problemy Techniki Uzbrojenia

|

2021

|

R. 50, z. 158

7--38

PL

Opracowanie zawiera podstawowe informacje z dziedziny fizyki kwantowej potrzebne do zrozumienia zasad działania komputerów kwantowych i obliczeń kwantowych. Wyjaśnia od podstaw zagadnienia takie jak jednostka informacji kwantowej - kubit oraz sfera Blocha. Celem tego opracowania jest wprowadzenie do świata informatyki kwantowej osób nie będących fizykami kwantowymi, które planują zastosowanie algorytmów kwantowych w swoich badaniach naukowych

EN

The paper includes basic information over the domain of quantum physics needed to understand basic principles of calculations and operations with the use of quantum computers. Questions of the unit of quantum information – qubit, and the Bloch’s zone are thoroughly explained. The paper is aimed to be an introduction into the world of quantum IT for persons beyond the quantum physics who want to use the quantum algorithms for their scientific researches.

12

Platforma sprzętowa do obliczeń kwantowych

Kuczerski Tomasz, Mikke Włodzimierz

Problemy Techniki Uzbrojenia

|

2021

|

R. 50, z. 158

49--63

PL

Opracowanie zawiera przykładową realizację platformy sprzętowej przeznaczonej do symulacji wybranych elementarnych obliczeń kwantowych. Opisano podstawowe karty zestawu Sinara wraz z oprogramowaniem oraz platformą do eksperymentów z dziedziny fizyki kwantowej oraz obliczeń kwantowych. Przedstawiono przykładowe zastosowania platformy sprzętowej łącznie z instrukcją uruchomienia podstawowych algorytmów kwantowych.

EN

An exemplary hardware platform for simulation of some elementary quantum computations is presented in the paper. Basic cards of Sinara system with software and platform for experiments in domain of quantum physics and computations were described. Some exemplary applications of the hardware platform and instruction for starting up basic quantum algorithms are presented.

13

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.

14

Algorytmy NISQ

Romaniuk Ryszard

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2021

|

Vol. 62, nr 6

5--13

PL

NISQ (Noisy Intermediate Scale Quantum Technology) jest obecnie rozwijaną ze znacznymi sukcesami aplikacyjnymi technologią budowy kwantowych urządzeń/procesorów obliczeniowych. NISQ jest odmienny od uniwersalnego komputera kwantowego UQC. Urządzenie NISQ zawiera rdzeń kwantowy w postaci uporządkowanego zbioru kubitów fizycznych zorganizowanych w rejestry. Rdzeń jest izolowany elektromagnetycznie i termicznie od nadmiernego wpływu środowiska termodynamicznego. Rdzeń jest obsługiwany przez, dopasowany do technologii kubitów, system kontrolno-pomiarowy. System elektroniczny i fotoniczny bezpośrednio obsługuje kubity, biorąc pod uwagę ich delikatny kwantowy charakter i podatność na dekoherencję, oraz odpowiednio sprzęga rdzeń kwantowy ze światem zewnętrznym - w postaci klasycznego systemu komputerowego. Rdzeń kwantowy klasy NISQ realizuje tylko i wyłącznie specjalizowane dla niego klasy algorytmów. Oprócz najważniejszego wymogu realizowalności na poziomie kwantowym, algorytmy te powinny być także funkcjonalne i efektywne z punktu widzenia klasycznej techniki obliczeniowej. Efektywność tych algorytmów kwantowych jest mierzona relatywnie do analogicznych zadań rozwiązywanych klasycznie, generując takie wskaźniki jak advantage, supremacy i value. Kluczowym zagadnieniem rozwoju algorytmów NISQ jest pogodzenie kryteriów realizowalności, efektywności, i przydatności tej warstwy oprogramowania urządzenia NISQ, czasami uniwersalnej, czasami także dedykowanej dla konkretnej technologii kubitowej.

EN

NISQ (noisy intermediate scale quantum technology) is currently being developed with significant application successes in the construction of quantum devices and computing processors. NISQ is different from the universal quantum computer UQC. The NISQ device contains a quantum core in the form of an ordered collection of physical qubits organized into registers. The core is electromagnetically and thermally insulated from excessive influence of the thermodynamic environment. The core is supported by a control and measurement system adapted to the qubit technology. The electronic and photonic systems directly handle qubits, given their fragile quantum nature and susceptibility to decoherence, and properly couple the quantum core with the outside world - in the form of a classical computer system. The quantum core of the NISQ kind implements only classes of algorithms specialized for it. Apart from the most important requirement of realizability at the quantum level, these algorithms should also be functional and effective from the point of view of the classical computational technique. The efficiency of these quantum algorithms is measured relatively to analogous tasks solved classically, generating indicators such as advantage, supremacy and value. The key issue in the development of NISQ algorithms is to reconcile the criteria of realizability, efficiency, and usefulness of this layer of NISQ device software, sometimes universal, sometimes also dedicated to a specific qubit technology.

15

Solving Assignment Problems via Quantum Computing: a Case-Study in Train Seating Arrangement

Gioda Ilaria, Caputo Davide, Fadda Edoardo, Manerba Daniele, Silva Fernández Blanca, Tadei Roberto

Annals of Computer Science and Information Systems

|

2021

|

Vol. 25

217--220

EN

In recent years, researchers have oriented their studies towards new technologies based on quantum physics that should resolve complex problems currently considered to be intractable. This new research area is called Quantum Computing. What makes Quantum Computing so attractive is the particular way with which quantum technology operates and the great potential it can offer to solve real-world problems. This work focuses on solving assignment-like combinatorial optimization problems by exploiting this novel computational approach. A case-study, denoted as the Seating Arrangement Optimization problem, is considered. It is modeled through the Quadratic Unconstrained Binary Optimization paradigm and solved through two tools made available by the D-Wave Systems company, QBSolv, and a quantum-classical hybrid system. The obtained experimental results are compared in terms of solution quality and computational efficiency

16

Simulation of the excited state decay in the quantum register

Ostrowski Marcin

Przegląd Elektrotechniczny

|

2020

|

R. 96, nr 10

167--169

EN

This paper investigates whether a quantum computer can efficiently simulate an exponential decay of probability of finding a quantum system in an excited state. An algorithm is presented for simulating the time evolution of such a system, implemented on standard two-input gates. The paper examines the properties of the proposed algorithm and then compares the obtained results with theoretical predictions.

PL

W artykule badamy czy komputer kwantowy potrafi efektywnie symulować eksponencjalny zanik prawdopodobieństwa przebywania układu kwantowego w stanie wzbudzonym. Głównym rezultatem pracy jest algorytm, który umożliwia symulację czasową tego typu układów zaimplementowany na standardowych dwówejściowych bramkach. Badamy tutaj własności proponowanego algorytmu i porównujemy go z przewidywaniami teoretycznymi.

17

Model symulacyjny systemu Towarowej Giełdy Energii Elektrycznej z wykorzystaniem wspomaganej ewolucyjnie oraz inspirowanej kwantowo Sztucznej Sieci Neuronowej

Tchórzewski Jerzy, Ruciński Dariusz

Poznan University of Technology Academic Journals. Electrical Engineering

|

2020

|

No. 104

55--64

PL

Utworzono wspomaganą ewolucyjnie oraz inspirowaną kwantowo Sztuczną Sieć Neuronową, którą zaimplementowano w Simulinku na bazie danych Rynku Dnia Następnego Towarowej Giełdy Energii Elektrycznej. Dane wejściowe, wagi i biasy poddano kwantyzacji. Kwantowe obliczenia quasi-równoległe przeprowadzono na bazie 100 wygenerowanych kwantowych liczb mieszanych za pomocą metody kwantyzacji na bazie stanów czystych |0> i |1>, a uzyskane w wyniku obliczeń kwantowe liczby mieszane poddano dekwantyzacji za pomocą Sztucznej Sieci Neuronowej (SSN). Model symulacyjny składający się ze wspomaganej ewolucyjnie oraz kwantowo inspirowanej Sztucznej Sieci Neuronowej, oprócz badań symulacyjnych, umożliwia przeprowadzanie badań komparatystycznych uzyskiwanych sygnałów z danymi rzeczywistymi oraz z danymi wyjściowymi z perceptronowej Sztucznej Sieci Neuronowej. Wyniki badań wskazują na wysoką dokładność przeprowadzanego eksperymentu.

EN

An evolutionary-assisted and quantum-inspired Artificial Neural Network was created, which was implemented in Simulink on the Day-Ahead Market of the Polish Power Exchange. Input data, weights and bias were quantized. Quantum quasi-parallel calculations were carried out on the basis of 100 generated quantum mixed numbers using the quantization method based on pure states |0> and |1>, and the resulting quantum mixed numbers were dequantized using another Artificial Neural Network. The implemented simulation model consists of evolutionarily assisted and quantum-inspired Artificial Neural Network, which in addition to simulation studies allows conducting comparative studies of obtained signals with real data and with output data from the perceptron Artificial Neural Network. The test results indicate the high accuracy of the experiment.

18

Loading initial data into the quantum register

Ostrowski Marcin

Journal of Applied Computer Science

|

2020

|

Vol. 28, nr 1

39--49

EN

In this paper, we examine a simple algorithm for loading initial data into the quantum register. In order to perform the algorithm standard two input gates are used. The algorithm is tested for the Gaussian and sine wave states. In the Appendix full PyQuil code of the algorithm is attached.

19

Algorytm Ewolucyjny inspirowany informatyką kwantową do poprawy parametrów modelu neuralnego wyznaczania cen na Towarowej Giełdzie Energii Elektrycznej notowanych na RDN

Tchórzewski Jerzy, Ruciński Dariusz

Poznan University of Technology Academic Journals. Electrical Engineering

|

2019

|

No. 100

121--132

PL

Artykuł zawiera wybrane wyniki badań dotyczące istoty i implementacji Algorytmu Ewolucyjnego inspirowanego obliczeniami kwantowymi do poprawy parametrów modelu neuralnego wyznaczającego ceny na Towarowej Giełdzie Energii Elektrycznej. Do uczenia Sztucznej Sieci Neuronowej modelu systemu wykorzystano dane liczbowe notowane na Rynku Dnia Następnego w okresie od 01 stycznia 2015 r. do 30 czerwca 2015 r. Szczególną uwagę zwrócono na sposób systemowego tworzenie Populacji Początkowej oraz na sposób systemowego tworzenie funkcji krzepkości (funkcji przystosowania), a na tej bazie na metodę kwantyzacji, dekwantyzacji i obliczeń kwantowych przeprowadzonych z wykorzystaniem pojęcia kwantowej liczby mieszanej i rachunku wektorowo-macierzowego. Uzyskano znaczącą poprawę modelu neuralnego wspomaganego algorytmem ewolucyjnym inspirowanym kwantowo w stosunku do modelu neuralnego wspomaganego algorytmem ewolucyjnym bez inspiracji kwantowej.

EN

The paper contains selected research results on the nature and implementation of the Evolutionary Algorithm inspired by quantum computation to improve the parameters of the neural model determining prices at the Polish Power Exchange. To learn the Artificial Neural Network system model, the figures quoted on the Commodity Electricity Market of the Day-Ahead Market were used in the period from January 1, 2018 to June 30, 2018. Particular attention was paid to the systemic creation of the Initial Population and the systemic creation of the function of solidification (function adaptation), and on this basis, the quantization, dequantization and quantum computation methods carried out using the quantum concept of a mixed number. Significant improvement of the neural model supported by quantum-inspired evolutionary algorithm in relation to the model without quantum inspiration was obtained.

20

Kwantowa sztuczna sieć neuronowa. Część 2. Model ruchu ramienia robota PR-02

Tchórzewski J., Domański P.

Poznan University of Technology Academic Journals. Electrical Engineering

|

2018

|

No. 96

33--45

PL

Artykuł jest kontynuacją pracy pod tym samym tytułem głównym i podtytułem: Część 1. Obliczenia kwantowe. W niniejszej pracy zamieszczono wybrane elementy metody i algorytmu dotyczącego inspirowania modelu neuralnego ruchu robota PR-02 za pomocą rozwiązań informatyki kwantowej. Zwrócono uwagę na występujące problemy w zakresie przeprowadzania obliczeń kwantowych na komputerach klasycznych. Pokazano, że można przeprowadzać kwantyzację, obliczenia kwantowe i dekwantyzację na komputerze klasycznym, co wiąże się z wydłużeniem obliczeń neuronalnych. Dla założonej liczby 1 000 quasi równoległych obliczeń nie uzyskano poprawy przebiegu trajektorii, ale uzyskano bardziej precyzyjny punkt startu i punkt docelowy ruchu ramienia robota PR-02. Badania są kontynuowane dla 10 000 quasi równoległych obliczeń, co na klasycznych komputerach wymaga znacznie dłuższego czasu obliczeń.

EN

The article is a continuation of the work under the same main title and subtitle: Part 1. Quantum calculations. This paper presents selected elements of the method and algorithm for inspiring the PR-02 robot's neural motion model with the help of quantum computing solutions. Attention was paid to the problems occurring in the field of quantum computing on classical computers. It has been shown that quantization, quantum computation and dequantization on a classical computer can be performed, which is associated with the prolongation of neuronal calculations. For the assumed number of 1 000 quasi parallel calculations, no improvement in the path trajectory was achieved, but a more precise starting point and target point of the robot arm movement PR-02 were obtained. The research is continued for 10,000 quasi parallel computations, which requires much longer calculation time on classic computers.