İçeriğe geç
Tüm araştırmalar

2024

Kuantum Tam Toplayıcı

Merak üzerine yapılmış yan proje. İki ikili sayıyı toplayan bir kuantum devresi ve istemeden de olsa, kuantum devrelerini klasik bir makinede simüle etmenin neden bu kadar çabuk pratiklikten çıktığının çok somut bir gösterimi.

Program iki ondalık sayı alıyor, bunları ikili tabana çeviriyor, elde mantığı için Toffoli kapısına dayanan bir kuantum devresi kuruyor ve sonucu hem ikili hem ondalık olarak veriyor. Qiskit'in AerSimulator'ü üzerinde çalışıyor; yani her şey kuantum donanımında değil, sıradan bir bilgisayarda yürütülüyor.

İşi ilginç kılan da bu son ayrıntı. Bir kuantum devresini klasik olarak simüle etmek, devrenin tüm durum vektörünü bellekte tutmak demektir ve bu vektör kübit sayısıyla üstel olarak büyür. 511'e kadar olan sayıları toplamak yaklaşık 16 GB bellek istiyor. 1024–2047 aralığı 128 GB istiyor. 2048'in ötesinde ise bir terabayta çıkıyor — üstelik herhangi bir cep hesap makinesinin anında yaptığı bir toplama için.

Bir oyuncak, ancak çalışmalarımın geri kalanını motive eden üstel duvara somut bir sayı koyuyor: kuantum simülasyonunun klasik olarak neden zor olduğu ince bir mesele değil ve burada bir donanım gereksinimleri tablosu olarak karşımıza çıkıyor. Depo; ana betiği, 2, 3 ve 4 bitlik toplamaları adım adım işleyen defterleri içeriyor ve MIT lisansıyla yayımlanmış durumda.

Yöntemler ve araçlar

  • Qiskit
  • Qiskit Aer
  • Toffoli gates
  • Python
  • Jupyter