Bevezetés a kvantum-informatikába és kommunikációba 2014/2015 tavasz

Hasonló dokumentumok
Bevezetés a kvantum-informatikába és kommunikációba 2015/2016 tavasz

Bevezetés a kvantum-informatikába és kommunikációba 2016/2017 tavasz

Kvantum-informatika és kommunikáció 2015/2016 ősz. A kvantuminformatika jelölésrendszere szeptember 11.

Bevezetés a kvantuminformatikába. kommunikációba 2015 tavasz. Első lépések a kvantuminformatikában február 19.

Kvantum mechanikával tunningolt klasszikus kommunikáció. Imre Sándor BME-HIT

On The Number Of Slim Semimodular Lattices

EN United in diversity EN A8-0206/419. Amendment

Correlation & Linear Regression in SPSS

Ahol a kvantum mechanika és az Internet találkozik

Számítógéppel irányított rendszerek elmélete. Gyakorlat - Mintavételezés, DT-LTI rendszermodellek

Széchenyi István Egyetem

IBM Brings Quantum Computing to the Cloud

Construction of a cube given with its centre and a sideline

Cluster Analysis. Potyó László

Performance Modeling of Intelligent Car Parking Systems

Ensemble Kalman Filters Part 1: The basics

The problem. Each unitary transform having eigenvector has eigenvalues in the form of. Phase ratio:

Genome 373: Hidden Markov Models I. Doug Fowler

Szoftver-technológia II. Tervezési minták. Irodalom. Szoftver-technológia II.

Statistical Dependence

First experiences with Gd fuel assemblies in. Tamás Parkó, Botond Beliczai AER Symposium

Searching in an Unsorted Database

Statistical Inference

Miskolci Egyetem Gazdaságtudományi Kar Üzleti Információgazdálkodási és Módszertani Intézet Factor Analysis

Miskolci Egyetem Gazdaságtudományi Kar Üzleti Információgazdálkodási és Módszertani Intézet. Hypothesis Testing. Petra Petrovics.

Dependency preservation

A évi fizikai Nobel-díj

Csima Judit április 9.

Miskolci Egyetem Gazdaságtudományi Kar Üzleti Információgazdálkodási és Módszertani Intézet Nonparametric Tests

Cloud computing. Cloud computing. Dr. Bakonyi Péter.

Cloud computing Dr. Bakonyi Péter.

Using the CW-Net in a user defined IP network

Relative Clauses Alárendelő mellékmondat

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK ANGOL NYELVEN

Miskolci Egyetem Gazdaságtudományi Kar Üzleti Információgazdálkodási és Módszertani Intézet. Correlation & Linear. Petra Petrovics.

Miskolci Egyetem Gazdaságtudományi Kar Üzleti Információgazdálkodási és Módszertani Intézet. Correlation & Regression

Correlation & Linear Regression in SPSS

A modern e-learning lehetőségei a tűzoltók oktatásának fejlesztésében. Dicse Jenő üzletfejlesztési igazgató

Cashback 2015 Deposit Promotion teljes szabályzat

Kvantum infokommunikáció, a titkosítás új lehetőségei

MINO V2 ÁLLVÁNY CSERÉJE V4-RE

Szükség van-e az Szt és az ESZE további harmonizálására?

Miskolci Egyetem Gazdaságtudományi Kar Üzleti Információgazdálkodási és Módszertani Intézet. Nonparametric Tests. Petra Petrovics.

EEA, Eionet and Country visits. Bernt Röndell - SES

Utasítások. Üzembe helyezés

Mezőgazdasági gépesítési tanulmányok Agricultural Engineering Research MŰANYAG CSOMAGOLÓ- ÉS TAKARÓ FÓLIÁK REOLÓGIAI VIZSGÁLATA

Magyar ügyek az Európai Unió Bírósága előtt Hungarian cases before the European Court of Justice

Hasznos és kártevő rovarok monitorozása innovatív szenzorokkal (LIFE13 ENV/HU/001092)

7 th Iron Smelting Symposium 2010, Holland

Local fluctuations of critical Mandelbrot cascades. Konrad Kolesko

Geokémia gyakorlat. 1. Geokémiai adatok értelmezése: egyszerű statisztikai módszerek. Geológus szakirány (BSc) Dr. Lukács Réka

A rosszindulatú daganatos halálozás változása 1975 és 2001 között Magyarországon

Tudományos Ismeretterjesztő Társulat

Phenotype. Genotype. It is like any other experiment! What is a bioinformatics experiment? Remember the Goal. Infectious Disease Paradigm

ANGOL NYELVI SZINTFELMÉRŐ 2013 A CSOPORT. on of for from in by with up to at

Kezdőlap > Termékek > Szabályozó rendszerek > EASYLAB és TCU-LON-II szabályozó rendszer LABCONTROL > Érzékelő rendszerek > Típus DS-TRD-01

ACTA ACADEMIAE PAEDAGOGICAE AGRIENSIS

GEOGRAPHICAL ECONOMICS B

Szeretettel hívjuk, várjuk sporttársainkat az Eger Ünnepe és az Egri Senior Úszó-Klub fennállásának 25-ikévében rendezett versenyünkre

ANGOL NYELVI SZINTFELMÉRŐ 2008 A CSOPORT


3. MINTAFELADATSOR KÖZÉPSZINT. Az írásbeli vizsga időtartama: 30 perc. III. Hallott szöveg értése

T Á J É K O Z T A T Ó. A 1108INT számú nyomtatvány a webcímen a Letöltések Nyomtatványkitöltő programok fülön érhető el.

Számítógépes Hálózatok GY 8.hét

Adatbázisok 1. Rekurzió a Datalogban és SQL-99

Kvantumkommunikációs kalandozások

Angol Középfokú Nyelvvizsgázók Bibliája: Nyelvtani összefoglalás, 30 kidolgozott szóbeli tétel, esszé és minta levelek + rendhagyó igék jelentéssel

EN United in diversity EN A8-0206/445. Amendment

Tudományos Ismeretterjesztő Társulat

Dynamic freefly DIVE POOL LINES

DR. SZABÓ LÁSZLÓ 1 DOBOS GÁBOR 2

NYOMÁSOS ÖNTÉS KÖZBEN ÉBREDŐ NYOMÁSVISZONYOK MÉRÉTECHNOLÓGIAI TERVEZÉSE DEVELOPMENT OF CAVITY PRESSURE MEASUREMENT FOR HIGH PRESURE DIE CASTING

Újraszabni Európa egészségügyét II. rész

Klaszterezés, 2. rész

16F628A megszakítás kezelése

AND IN OPTICS. supervisor: JÓZSEF JANSZKY

Lopocsi Istvánné MINTA DOLGOZATOK FELTÉTELES MONDATOK. (1 st, 2 nd, 3 rd CONDITIONAL) + ANSWER KEY PRESENT PERFECT + ANSWER KEY

General information for the participants of the GTG Budapest, 2017 meeting

Computer Architecture

Márkaépítés a YouTube-on

Supporting Information

TÉRGAZDÁLKODÁS - A TÉR MINT VÉGES KÖZÖSSÉGI ERŐFORRÁS INGATLAN NYILVÁNTARTÁS - KÜLFÖLDI PÉLDÁK H.NAGY RÓBERT, HUNAGI

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK ANGOL NYELVEN

Véges szavak általánosított részszó-bonyolultsága

Bel SE Hungary IDPA. Stage 1st: Running to you 1. pálya: Lerohanás. Course Designer:Attila Belme

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK ANGOL NYELVEN

Nemzetközi Kenguru Matematikatábor

ÉRETTSÉGI VIZSGA május 25.

PIACI HIRDETMÉNY / MARKET NOTICE

Számítógéppel irányított rendszerek elmélete. A rendszer- és irányításelmélet legfontosabb részterületei. Hangos Katalin. Budapest

STUDENT LOGBOOK. 1 week general practice course for the 6 th year medical students SEMMELWEIS EGYETEM. Name of the student:

Rezgésdiagnosztika. Diagnosztika

Please stay here. Peter asked me to stay there. He asked me if I could do it then. Can you do it now?


LIST OF PUBLICATIONS

ANGOL NYELV KÖZÉPSZINT SZÓBELI VIZSGA I. VIZSGÁZTATÓI PÉLDÁNY

PIACI HIRDETMÉNY / MARKET NOTICE

SAJTÓKÖZLEMÉNY Budapest július 13.

Eladni könnyedén? Oracle Sales Cloud. Horváth Tünde Principal Sales Consultant március 23.

EGYSZERŰNEK TŰNIK IV. RÉSZ

Átírás:

Bevezetés a kvantum-informatikába és kommunikációba 2014/2015 tavasz Kvantumkapuk, áramkörök 2015. február 26.

A kvantummechanika posztulátumai (1) 1. Állapotleírás Zárt fizikai rendszer aktuális állapota egy olyan állapotvektorral írható le, amely komplex együtthatókkal rendelkezik, egységnyi hosszú a H Hilbert-térben (egy komplex lineáris vektortérben,amelyben értelmezve van a belső szorzat). 2. A rendszer időbeli fejlődése A zárt rendszer időbeli fejlődése unitér transzformációval írható le, amely csak a kezdő és végállapottól függ.

A kvantummechanika posztulátumai (2) 3. A mérés Legyen X a mérés lehetséges eredményeinek a halmaza. Egy mérés a mérési operátorok halmazával adható meg: Μ Μ, x X, Μ x Ha a megmérendő rendszer állapota, akkor annak a valószínűsége, hogy a mérés az x eredményt adja: P A mérés után a rendszer állapota az alábbi lesz x T X M x M x Μ x p x

A kvantummechanika posztulátumai (3) 4. Összetett rendszer Ha V és Y a két kvantumrendszerhez rendelt Hilbert-tér, akkor az ebből a két rendszerből álló összetett rendszerhez a V YHilbert-tér rendelhető. W

1 st Postulate (state space) The actual state of any closed physical system can be described by means of a so called state vector v having complex coefficients and unit length in a Hilbert space V, i.e. a complex linear vector space (state space) equipped with inner product.

2 nd Postulate (evolution) The evolution of any closed physical system in time can be characterized by means of unitary transforms depending only on the starting and finishing time of the evolution. 2nd Postulate can be interpreted as v (t 2 ) = U(t 1, t 2 )v(t 2 ) and v V. The above definition describes the evolution between discrete time instants, which is more suitable in context of quantum computing. Its original continuous-time form is known as Schrödinger equation Relationship between H and U

3 rd Postulate (measurement) Any quantum measurement can be described bymeans of a set of measurement operators {M m }, where m stands for the possible results of the measurement. The probability of measuring m if the system is in state v can be calculated as and the system after measuring m gets in state Because classical probability theory requires that Completeness relation:

4 th Postulate (composite systems) The state space of a composite physical system W can be determined using the tensor product of the individual systems W = V Y. Furthermore having defined v V and y Y then the joint state of the composite system is w = v y.

Slides for Quantum Computing and Communications An Engineering Approach Chapter 2 Quantum Computing Basics Sándor Imre Ferenc Balázs

Elementary Quantum Gates "Excellent!" I cried, "Elementary" said he. Watson and Holmes, in "The Crooked Man", The Memoirs of Sherlock Holmes, Sir Arthur Conan Doyle

Pauli gates Input: Pauli X (bit-flip) gate: Pauli Z (phase-flip) gate:

Pauli gates Pauli Y (???-flip) gate: Geometrical interpretation of Pauli X gate: rotation around axis x in the Bloch sphere

Phase gate:

Hadamard gate Hadamard gate is Hermitian i.e., furthermore: It is worth memorising:

Hadamard gate n-qbit Hadamard gate whit input n-qbit Hadamard gate with arbitrary classical input

Hadamard gate and the superposition principle

General Description of the Interferometer "An idea is always a generalization, and generalization is a property of thinking. To generalize means to think." Georg Hegel

Generalised interferometer Copyright 2005 John Wiley & Sons Ltd.

Abstract quantum circuit of the generalised interferometer Copyright 2005 John Wiley & Sons Ltd.

Analysis 1 Copyright 2005 John Wiley & Sons Ltd. 0

Analysis 2 Copyright 2005 John Wiley & Sons Ltd.

Analysis 3 Copyright 2005 John Wiley & Sons Ltd.

Analysis 4 Copyright 2005 John Wiley & Sons Ltd.

Analysis 5

Analysis 6 : idealistic scenario : fully random operation

Entanglement "Wonder is from surprise, and surprise stops with experience." Bishop Robert South

A surprising quantum state Based on the 4 th Postulate, decompose the following two-qubit state a 00 b 11?? No such decomposition exists! Two types of quantum states product entangled

The CNOT gate Copyright 2005 John Wiley & Sons Ltd. Upper wire: control Lower wire: data

The CNOT gate Truth table Matrix Master equation

The CNOT gate as classical copy machine Provided the data input is initialized permanently with then the CNOT gate emits a copy of the control input on each output! Let s try to copy the following state! The input joint state is Using the superposition principle the output becomes which is nothing else then an entangled pair!

Copyright 2005 John Wiley & Sons Ltd. The SWAP gate 1

Copyright 2005 John Wiley & Sons Ltd. The SWAP gate 2

Copyright 2005 John Wiley & Sons Ltd. The SWAP gate 3

Copyright 2005 John Wiley & Sons Ltd. The SWAP gate 4

Bell states (EPR pairs) Let us investigate the CNOT as an entanglement generator! Copyright 2005 John Wiley & Sons Ltd.

Bell states Bell states are orthogonal!!!

Generalised quantum entangler Copyright 2005 John Wiley & Sons Ltd.

Remarks Only one of the entangled qbits is enough to entangle another qbit to the previous set of qbits. Entanglement cannot be produced using only classical communication!

Decoherence Entanglement with the environment The first two postulates are valid only for closed systems therefore entanglement with the environment can be very dangerous! In order to demonstrate it we use the well-known quantum interferometer and assume that the photon traveling trough the interferometer is entangled with a butterfly outside the laboratory (i.e. the environment). The environment is represented by The flying rule of butterfly

Generalised interferometer Copyright 2005 John Wiley & Sons Ltd.

Decoherence and the interferometer Before butterfly s action After butterfly s action Now, the Hadamard gate comes

Decoherence and the interferometer Attention! and are not necessarily orthogonal Assuming is real

Decoherence and the interferometer = If then the entanglement disappears. However, if then the operation becomes fully random instead of being deterministic while the observer becomes miss leaded.

Schrödinger s cat "When I hear about Schrödinger s cat, I reach for my gun." Stephen Hawking Source: http://www.cbs.dtu.dk/staff/dave/roanoke/schrodcat01.gif