Reprezentace klasických dat pomocí kvantových stavů metodou rozděl a panuj
Divide and conquer strategy for representation of classical data using quantum states
Type of document
bakalářská prácebachelor thesis
Author
Pavel Slaninka
Supervisor
Petr Ivo
Opponent
Vašata Daniel
Field of study
Znalostní inženýrstvíStudy program
Informatika, platnost do 2024Institutions assigning rank
katedra aplikované matematikyRights
A university thesis is a work protected by the Copyright Act. Extracts, copies and transcripts of the thesis are allowed for personal use only and at one?s own expense. The use of thesis should be in compliance with the Copyright Act http://www.mkcr.cz/assets/autorske-pravo/01-3982006.pdf and the citation ethics http://knihovny.cvut.cz/vychova/vskp.htmlVysokoškolská závěrečná práce je dílo chráněné autorským zákonem. Je možné pořizovat z něj na své náklady a pro svoji osobní potřebu výpisy, opisy a rozmnoženiny. Jeho využití musí být v souladu s autorským zákonem http://www.mkcr.cz/assets/autorske-pravo/01-3982006.pdf a citační etikou http://knihovny.cvut.cz/vychova/vskp.html
Metadata
Show full item recordAbstract
Tato práce se zaměřuje na zkoumání několika známých způsobů kvantového kódování dat. Konkrétně jsou představeny čtyři postupy kódování dat, z nichž každý využívá jiný přístup k reprezentaci klasických dat pomocí kvantových stavů. Konkrétně jsou probírány metody bazického, úhlového a amplitudového kódování dat. Také je prezentována metoda kódování dat na základě principu "rozděl a panuj", přičemž tato metoda vychází z metody amplitudového kódování. Každý způsob kódování je nejprve teoreticky představen a vysvětlen, přičemž jsou podrobně rozebrány důsledky a vlastnosti. Jednotlivé kódovací strategie jsou porovnány z hlediska počtu potřebných qubitů a hradel. Součástí práce je repozitář obsahující implementaci každé představené strategie kódování. Implementace využívá jazyk Python a knihovnu Qiskit. Všechny kódovací metody jsou testovány prostřednictvím malého vstupu na kvantových počítačích od IBM a výsledky jsou porovnány s očekávanými výsledky. This thesis focuses on exploring several known quantum data encoding methods. Specifically, four data encoding methods are presented, each utilizing a different approach to the representation of classical data using quantum states. Namely, the basis, angle, amplitude, and divide-and-conquer data encoding methods are discussed, with the divide-and-conquer encoding approach being based on the amplitude encoding method. Each encoding technique is first introduced and explained from a theoretical standpoint, with implications and characteristics discussed in detail. The encoding approaches are compared in terms of their qubit and gate complexities. The thesis comes with a repository containing the Python implementation of each introduced encoding method, with the implementation using the Qiskit library. Each encoding method is tested using a small input on IBM Quantum hardware, and the outcomes are compared with the expected results.
Collections
- Bakalářské práce - 18105 [292]