Kvantové počítání na současných kvantových počítačích

Abstract

Tato práce se zabývá problematikou kvantového počítání. To má potenciál překonat hranice efektivní řešitelnosti problémů stanovené klasickým pojetím informatiky. Začátek je věnován shrnutí základních konceptů kvantové informatiky, jako je qubit či kvantové brány. Dále se již pozornost obrací k jednotlivým nejdůležitějším algoritmům. Z těch vyhledávacích se jedná o Groverův algoritmus, u kterého se ukáže spojitost s kvantovou procházkou. Poté je čtenáři představena kvantová Fourierova transformace a z ní vycházející dobře známý Shorův algoritmus. V závěru jsou shrnuty možnosti a omezení současných NISQ (Noisy Intermediate-Scale Quantum) počítačů a možné budoucí aplikace.

This work deals with the issue of quantum computing. Quantum computing has the potential to overcome the limits of effective solvability of problems set by the classical approach to informatics. The beginning is devoted to a summary of basic concepts of quantum informatics, such as qubit or quantum gates. Then attention is paid to the most important algorithms. From the search algorithms, we will talk about the Grover’s algorithm, in which we show the connection with the quantum walk. Then, the reader is introduced to the quantum Fourier transform and the well-known Shor’s algorithm based on it. Finally, the possibilities and limitations of current NISQ (Noisy Intermediate-Scale Quantum) computers and possible future applications are summarized.