ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ И ТЕХНОЛОГИИ
МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
ПРИКЛАДНЫЕ АСПЕКТЫ ИНФОРМАТИКИ
О. А. Черкасова, С. В. Чурочкина, Д. В. Чурочкин "Графическое представление квантовых операций в системе Black Opal. Часть 1"
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ
О. А. Черкасова, С. В. Чурочкина, Д. В. Чурочкин "Графическое представление квантовых операций в системе Black Opal. Часть 1"
Аннотация. 

В статье дается подробное, описание графического представления квантовых операций X, Y, Z с использованием системы круговых обозначений в форме близкой к таковой в системе Black Opal. Уровень изложения позволяет освоить материал совершенно неподготовленному обучающемуся, не имеющему базовых представлений в области квантовых технологий.

Ключевые слова: 

квантовые вычисления; кубит; система Black Opal; квантовые однокубитные операции.

DOI 10.14357/20718632250109

EDN XFMZUX

Стр. 93-105.

Литература

1. Yanofsky N.S., Mannucci M.A. Quantum Computing for Computer Scientists. New York: Cambridge University Press, 2008. 402 p. 
2. Bley J., Rexigel E., Arias A., Longen N., Krupp L., Kiefer-Emmanouilidis M., Lukowicz P., Donhauser A., Küchemann S., Kuhn J., Widera A. Visualizing entanglement in multiqubit systems // Physical Review Research. 2024. Vol. 6. No. 2. Art. 023077. 
3. Q-CTRL. URL: https://q-ctrl.com/ (дата обращения: 21.11.24).
4. Migdal P., Jankiewicz K., Grabarz P., Decaroli Ch., Cochin Ph., Visualizing quantum mechanics in an interactive simulation – Virtual Lab by Quantum Flytrap // Optical Engineering. 2022. Vol. 61. No. 8. Art. 081808.
5. Economou S.E., Rudolph T., Barnes E. Teaching quantum information science to high-school and early undergraduate students. arXiv preprint arXiv:2005.07874.
6. Bley J., Rexigel E., Arias A., Krupp L., Steinert S., Longen N., Lukowicz P., Küchemann S., Kuhn J., Kiefer-Emmanouilidis M., Widera A. Multi-qubit state visualizations to support problem solving − a pilot study. arXiv preprint arXiv:2406.16556.
7. Tao Z., Pan Y., Chen A., Wang L. ShorVis: A comprehensive case study of quantum computing visualization // 2017 International Conference on Virtual Reality and Visualization: ICVRV 2017, 21-22 October 2017, Zhengzhou, China, Proceedings. IEEE Computer Society, 2017. P. 360-365, doi: 10.1109/ICVRV.2017.00082.
8. de Wolf R. The potential impact of quantum computers on society // Ethics and Information Technology. 2017. Vol. 19. No. 4. P. 271-276.
9. Peterssen G. Quantum technology impact: The necessary workforce for developing quantum software // QuANtum SoftWare Engineering & pRogramming 2020, CEUR-WS, 11-12 February 2020, Talavera de la Reina, Spain, 2020, CEUR Workshop Proc. Vol. 2561. P. 6-22.
10. Combarro E.F., Vallecorsa S., Rodríguez-Muñiz L.J., Aguilar-González Á., Ranilla J., Meglio A.D. A report on teaching a series of online lectures on quantum computing from CERN // The Journal of Supercomputing. 2021. Vol. 77. No. 12. P. 14405-14435.
11. Quantum Quest. URL: https://www.quantum-quest.org/ (дата обращения: 21.11.24).
12. Wolf R.A. Quantum error correction for kids. arXiv preprint arXiv:2405.06795.
13. Carreño M.J., Sepúlveda J., Tecpan S., Hernández C., Herrera F. An instrument-free demonstration of quantum key distribution for high-school students // Physics Education. 2019. Vol. 54. No. 12. Art. 065006.
14. Kavokin A. Acronis and the Quantum Computer. Printopya, 2022. 152 p. 
15. Quantum Girls. URL: https://www.quantumgirls.org/ (дата обращения: 21.11.24).
16. Adams K., Lonshakova A., Blair D., Treagust D., Kaur T. Spin(ing) into the classroom: Quantum spin activities for Year 6-10 physics. arXiv preprint arXiv:2405.05528.
17. Greinert F., Müller R., Bitzenbauer Ph., Ubben M.S., Weber K.-A. Future quantum workforce: Competences, requirements, and forecasts // Physical Review Physics Education Research. 2023. Vol. 19. No. 1. Art. 010137. 
18. Borish V., Lewandowski H.J. Seeing quantum effects in experiments // Physical Review Physics Education Research. 2023. Vol. 19. No. 2. Art. 020144.
19. 2024 EdTech Breakthrough Award Winners. URL: https://edtechbreakthrough.com/edtech-2024-winners/ (дата обращения: 21.11.24).
20. Q-CTRL and the Quad Investors Network partner to build diverse quantum workforces in Australia and the US. URL: https://q-ctrl.com/blog/q-ctrl-and-the-quad-investors-network-partner-to-build-diverse-quantum-workforces-inaustralia-and-the-us (дата обращения: 21.11.24).
21. Nielsen M.A., Chuang I.L. Quantum Computation and Quantum Information. New York: Cambridge University Press, 2010. 702 p. 22. Johnston E.R., Harrigan N., Gimeno-Segovia M. Programming Quantum Computers: Essential Algorithms and Code Samples. Beijing, Boston, Farnham, Sebastopol, Tokyo: O’Reilly Media, 2019. 336 p.
23. Kaye Ph., Laflamme R., Mosca M. An Introduction to Quantum Computing. New York: Oxford University Press, 2006. 274 p.
24. Ruan Sh., Yuan R., Guan Q., Lin Y., Mao Y., Jiang W., Wang Zh., Xu W., Wang Y. VENUS: A geometrical representation for quantum state visualization // Computer Graphics Forum. 2023. Vol. 42. No. 3. P. 247-258.
25. Chang L.-H.H., Roccaforte Sh., Xu Z., Cadden-Zimansky P. Geometric visualizations of single and entangled qubits eatured // American Journal of Physics. 2024. Vol. 92. No. 7. P. 528-537.

2025 / 01
2024 / 04
2024 / 03
2024 / 02

© ФИЦ ИУ РАН 2008-2018. Создание сайта "РосИнтернет технологии".