Υλοποίηση στοιχειωδών κβαντικών αλγορίθμων με την πλατφόρμα Qiskit - (:unkn) unknown (My University, 2022)
Η παρούσα εργασία αποσκοπεί στην υλοποίηση κβαντικών αλγορίθμων, που έπαιξαν καθοριστικό ρόλο στην εξέλιξη του τομέα της κβαντικής υπολογιστικής. Οι αλγόριθμοι αυτοί υλοποιούνται και εκτελούνται από τους διαθέσιμους κβαντικούς υπολογιστές που παρέχει η IBM μέσω της πλατφόρμας Qiskit, χρησιμοποιώντας τεχνολογίες, όπως τα Jupyter Notebooks και Python. Στο κεφάλαιο 1, γίνεται μια εισαγωγή της κβαντικής μηχανικής, αναφέροντας τις βασικές ιδιότητες που την διέπουν, ώστε να προχωρήσουμε στα επόμενα κεφάλαια, για τα πιο πρακτικά ζητήματα του τομέα της κβαντικής υπολογιστικής. Στο κεφάλαιο 2, παίρνουμε μια πρώτη ματιά στις βασικές έννοιες της κβαντικής υπολογιστικής, όπως οι τελεστές, το τανυστικό γινόμενο, καθώς και πολλές άλλες έννοιες. Στο κεφάλαιο 3, γίνεται αναφορά σε μια πληθώρα σημαντικών κβαντικών πυλών και τελεστών. Έπειτα, στο κεφάλαιο 4 εμβαθύνουμε στο τρόπο λειτουργίας και το μοντέλο κβαντικού προγραμματισμού στη πλατφόρμα Qiskit, καθώς και να εκτελούμε τον υπολογισμό πληροφοριών από έναν πραγματικό κβαντικό υπολογιστή. Στο κεφάλαιο 5, περιγράφεται η έννοια της κβαντικής τηλεμεταφοράς, πως λειτουργεί, την αντίστοιχη υλοποίησή της στο Qiskit, όπως και άλλες νέες ορολογίες που βοηθάνε στη σαφή κατανόηση των αλγορίθμων που θα ακολουθήσουν. Στο κεφάλαιο 6, καταλήγουμε στην υλοποίηση στοιχειωδών κβαντικών αλγορίθμων, όπως είναι ο αλγόριθμος του Shor και άλλοι.

The present work aims to implement quantum algorithms, which have played a key role in the evolution of the field of quantum computing. These algorithms are implemented and executed by the available quantum computers provided by IBM through the Qiskit platform, using technologies such as Jupyter Notebooks and Python. In Chapter 1, an introduction to quantum mechanics is given, outlining the basic properties that govern it, so that we can move on to the next chapters on the most practical issues in the field of quantum computing. In Chapter 2, we take a first look at the basic concepts of quantum computing, such as operators, the tensor product and many more. In Chapter 3, a number of important quantum gates and operators are mentioned. Next, in Chapter 4, we delve into the operation and model of quantum programming on the Qiskit platform, as well as execute the calculation of information derived from a real quantum computer. Chapter 5 describes the concept of quantum teleportation, how it works, its corresponding implementation in Qiskit, as well as other new terminology that helps understanding of the algorithms that will follow in a clear way. In Chapter 6, we conclude with the implementation of fundamental quantum algorithms, such as the Shor’s algorithm and others.
Keywords: κβαντική, υπολογιστική, qiskit, κβαντικοί αλγόριθμοι, προγραμματισμός, κβαντικές πύλες, python, jupyter notebooks