Kvantovú logiku a jej ultrarýchle riešenia zažil na vlastnej koži

Logický systém, ktorý úplne mení hru na poli kryptografie a výpočtového výkonu sa snažia ovládať najväčší hráči na trhu, v spoločnosti aj na svetových univerzitách.  Martin z FEIT UNIZA má rád výzvy a praktické výstupy. Kvantový počítač zažil na vlastnej koži, svoju skúsenosť posunul na ďalšiu úroveň poznania a používateľského zážitku. Logicky tak rozšíril pole svojej pôsobnosti a kariérnej príležitosti. Pre povolanie budúcnosti je kombinácia ovládania klasického počítača (CC) a kvantového počítača (QS) mega výhodou. 

Martin zašiel vo svojej záverečnej práci až za horizont bežne dostupnej teórie kvantovej logiky. Jedným z cieľov jeho výskumu bolo zmapovanie nástrojov SW podpory kvantovej logiky, ktoré nám umožňujú simulovať kvantové výpočty už teraz. V súčasnom prostredí „nekvantových“ počítačov tak môžu študenti riešiť otázky kvantovej logiky a posunúť sa bližšie k riešeniu serióznych vedeckých úloh súvisiacich napríklad s kvantovou kryptografiou. 

Identifikované SW nástroje simulujú kvantové výpočty

 V rámci mapovania boli zisťované vlastnosti najrôznejších nástrojov od renomovaných firiem až po open-source knižnice. Microsoft Quantum development Kit, IBM Quantim Experience, ProjectQ, Cirq, Intel Quantum Simulator (IQC), Quantum User Inteface (QUI), Quirk, Qulacs, Quantum in the Cloud, Quantum Inspire (QI), či qcsimulator. Ich počet určite nie je konečný. Martin porovnával vhodnosť nástrojov pre praktické nasadenie vo výučbe.

• 

• 

Ako to dal Martin?

Pri využití konkrétneho nástroja Qiskit dvoma možnosťami: 

• použil nástroj Anaconda na PC  
• online prostredníctvom cloudu IBM Quantum Computing 

Martin sa zameral na simuláciu kvantových hradiel – X, Y, Z, H- CNOT (CX), CCNOT (CCX, TOFF) použiteľných na realizáciu kvantových operátorov (Pauli – X, – Y, – Z, Hadamard, Controlled NOT (CNOT) a Toffoli). Vďaka týmto základným staveným blokom sa možno začať zaoberať pokročilejšími vzorovými úlohami ako napríklad simuláciou generátora náhodných čísiel,   faktorizáciou čísiel, či simuláciou tzv. Bellových stavov, čo sú 4 špecifické stavy vytvoriteľné pri maximálnom previazaní 2 qubitov.

Martin z FEIT 

• má rád nové výzvy, kreatívne i ultrarýchle riešenia 
• je tvorivý a zvedavý študent, ktorého priťahujú atypické témy 
• systematickou a samostatnou prácou dal to, čo žiaden iný (zatiaľ) 

Martin riešil niečo, čo nie je v štandardných osnovách ponúkaných predmetov a musel sa tak popasovať s extra fyzikálno-matematickými základmi, nie bežnou a zaužívanou terminológiou, osvojiť si SW nástroje špeciálneho určenia a toto všetko skĺbiť do vytvorenia jednoduchých a čo najzrozumiteľnejších aplikácií. 

Kvantové počítače sa presadia vo veľkom počte odvetví. Pre dátových analytikov a výskumníkov bude práca s kvantovým počítačom nevyhnutná, veľké objemy dát spracujú ideálne práve v kombinácii použitia CC+QC.

Chceš mať moc ovplyvňovať osud seba aj spoločnosti? Na FEIT ju máš. 

Si súčasťou veľkých riešení, môžeš ovplyvňovať budúcnosť už dnes, ako Martin.

Chceš vidieť aj ďalších ľudí z FEITcity? Pozri si FEITstories …

• Ako Adam oživuje minulosť novými technológiami?
• Ako môže Tadeáš monitorovať pacienta cez matrac?
• Ako pomáha Marekova záchranárska guľa pri nehodách?
• Prečo Peter simuluje hackerské útoky?
• Ako Zuzana rieši výskum rakoviny pomocou elektromagnetizmu?
• Dokážeš vyrobiť reprosústavu na mieru ako Samuel?
• Ako pomáha Leina aplikácia riešiť spánkové poruchy?
• Ako bojuje Miroslav proti kybernetickým útokom?
• Ako sa Boris pomáha so starostlivosťou o včely vďaka moderným technológiam?
• Juraj a jeho pracovná stanica pre programovanie PLC
• Milan a jeho účasť na GameJam
• Silvia a ovládanie virtuálnej reality pomocou myšlienok