Buradasın
Kuantum Bilgisayar Eğitimi: Çok Kübitlik Sistemler ve Qiskit Kullanımı
youtube.com/watch?v=P575WvjdoqUYapay zekadan makale özeti
- Kısa
- Ayrıntılı
- Bu video, bir eğitmen tarafından sunulan kuantum bilgisayar dersinin bir bölümüdür. Eğitmen, kuantum sistemlerinde çok kübitlik sistemlerin çalışma prensiplerini ve Qiskit kütüphanesinin kullanımını anlatmaktadır.
- Video, önceki derste tek kübit operatörlerinden sonra çok kübitlik sistemlere geçiş yaparak, tensor çarpımı kavramını, iki kübitlik sistemlerin durumlarını ve vektör gösterimini açıklamaktadır. Ayrıca Qiskit programında kuantum devrelerinin nasıl oluşturulacağı, kübitlerin sıralaması, operatörlerin tek ve çift sayıda kez uygulandığında davranışları ve durum vektörlerinin nasıl görüntüleneceği konuları ele almaktadır.
- Video boyunca alıştırmalar ve örnekler üzerinden konu pekiştirilmekte, simülatörlerin kullanımı gösterilmekte ve bir test bölümüyle devam edeceği belirtilmektedir.
- Kuantum Sistemlerde Tensor Çarpımı
- Daha önce tek kübit üzerinde çalışan operatörlerin aksine, şimdi çok sayıda kübit üzerinde çalışan operatörler göreceğiz.
- Kuantum sistemlerde tensor çarpımı, iki durumu birbiriyle çarptığımızda bu durumların birleşimi gibi bir yapı oluşturur.
- Tensor çarpımı, iki kübit durumunda ilk kübitin X durumunda, ikincisinin Y durumunda olduğu durumu ifade eder.
- 01:08Tensor Çarpımının Gösterimi
- X ve Y durumlarını tensor olarak yazarken, cat içinde X Y şeklinde göstermek daha kolaydır.
- İki kübitlik sistemin durumu, her kübitin ayrı ayrı durumunun çarpımı olarak ifade edilir.
- Tensor çarpımı, kuantum durumlarını vektör olarak göstermek için kullanılır.
- 07:17Kuantum Operatörlerinin Çarpımı
- Kuantum operatörleri de çarpılabilir, örneğin iki kübitlik bir sistemin ikisine de aynı anda operatörler uygulanabilir.
- İki operatörün tensor çarpımı, her kübit üzerinde uygulanan operatörlerin çarpımı olarak ifade edilir.
- Tensor çarpımı, kısa yol olarak "adam adam adam adam" şeklinde de gösterilebilir, ancak teknik olarak doğru bir gösterim değildir.
- 12:42Kuantum Durumlarının Analizi
- İki kuantum durumunun olası değerlerini bulmak için, vektörlerin birim vektör olması özelliğini kullanırız.
- Vektörün elemanlarının karelerinin toplamı bir'e eşit olduğundan, a ve b değerlerinin kareleri hesaplanabilir.
- B'nin değeri, karekök içinde eksi değer olmaması şartıyla belirlenebilir.
- 16:14Çok Bitli Kuantum Devreleri
- Kuantum register'lar, klasik register'lar gibi oluşturulur ve kullanılır.
- Daha önce tek bitlik register kullanılırken, şimdi dört bitlik registerlar kullanılır.
- Ölçüm işlemi için herhangi bir bit vermeden direkt registerları ölçmek gibi bir kısayol kullanılabilir.
- 18:00Kuantum Devreleri ve Kübit Sıralaması
- Kuantum devrelerinde kübitler (q1, q2, q3) belirli bir sıralama ile çizdirilir ve kuantum işlemler uygulandıktan sonra ölçülür.
- "reverse beats=true" seçeneği ile devrenin çizilirkenki sırası değiştirilebilir, ancak devre yapısı değişmez.
- Tüm kübitler sıfır olarak başlar ve operatör tek sayıda kez uygulandığında tersini, çift sayıda kez uygulandığında hiçbir şey yapmaz.
- 20:09Kuantum Simülatör Özellikleri
- Kuantum simülatöründe sonuçlar farklı şekillerde görüntülenebilir, örneğin "print outcomes" fonksiyonu sadece sonuçların tersini verir.
- Kuantum simülatöründe matrisler ve vektörlerin çarpımı kullanılarak çalıştırılır.
- Simülatörde durum vektörü çekilebilir, ancak gerçek kuantum bilgisayarda bu özellik sadece debug amaçlı olarak kullanılabilir.
- 24:43Durum Vektörü ve Test
- Durum vektörü kompleks sayılar içerir ve "real" fonksiyonu ile reel kısmı görüntülenebilir.
- Ölçüm öncesi devrenin durumu durum vektörünün belirli elemanlarında gösterilir.
- Dördüncü test yapılması ve sonrasında ara verilmesi önerilmiştir.