Αρχές Κβαντικής Υπολογιστικής

Abstract

Στο παρόν σύγγραμμα παρουσιάζονται οι βασικές αρχές της κβαντικής υπολογιστικής. Αφού πρώτα καθίσταται σαφές ότι ο υπολογιστής είναι ένα φυσικό σύστημα και ο υπολογισμός μια φυσική διαδικασία, αναλύεται η υπεροχή της συνεισφοράς της κβαντομηχανικής στην υπολογιστική. Η παρουσίαση της κβαντικής υπολογιστικής γίνεται από την οπτική του κβαντικού κυκλωματικού μοντέλου. Παρουσιάζονται οι σημαντικότεροι κβαντικοί αλγόριθμοι, καθώς και αντίστοιχοι αλγόριθμοι της κβαντικής κρυπτογραφίας. Τέλος, επιχειρείται μια συνοπτική παρουσίαση των μέχρι τώρα υποψήφιων φυσικών συστημάτων για την υλοποίηση του κβαντικού υπολογιστή. Επίσης, δίνεται το εισαγωγικό υπόβαθρο που χρειάζεται ο αναγνώστης από την κλασική υπολογιστική και την κβαντομηχανική, ώστε το βιβλίο να καταστεί αυτοτελές.

This book presents the basic principles of quantum computing. The computer is presented as a physical system and computation as a physical process. The supremacy of the contribution of quantum mechanics to computation is analyzed. The presentation of quantum computing takes place from the perspective of the quantum circuit model. The most important quantum algorithms are described, as well as the corresponding algorithms of quantum cryptography. Finally, a brief presentation of the so far candidate physical systems for the implementation of the quantum computer is attempted.