Memorias matriciales correlacionadas cuánticas, simples y mejoradas : una propuesta para su estudio y simulación sobre GPGPU

Detalles Bibliográficos
Autor Principal: Mastriani, Mario
Otros autores o Colaboradores: Naiouf, Ricardo Marcelo (Director/a)
Formato: Tesis
Lengua:español
Datos de publicación: 2014
Temas:
COMPUTACIÓN CUÁNTICA
arquitecturas multicapas
Acceso en línea:http://catalogo.info.unlp.edu.ar/meran/getDocument.pl?id=2634
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Descripción Física:1 archivo (8,5 MB) : il. col.
Tabla de Contenidos:
  • Capítulo 1: Física Cuántica
  • 1 Fundamentos de la Mecánica Cuántica
  • 1.1 Antecedentes
  • 1.2 Postulados
  • 1.2.1 Descripción del estado de un sistema
  • 1.2.2 Descripción de cantidades físicas
  • 1.2.3 Medición de cantidades físicas
  • 1.2.4 Reducción del paquete de ondas
  • 1.2.5 Evolución Temporal
  • 1.2.6 Postulado de simetrización
  • 1.2.7 Variables de Espín
  • 1.3 Experimento de la doble rendija
  • 1.4 El gato de Schrödinger
  • 1.5 Entrelazamiento cuántico
  • 1.6 Estados de Bell
  • 1.7 Desigualdades de Bell
  • 1.8 Cuantificación del entrelazamiento
  • 1.9 Dinámica de partículas con Espín
  • 1.9.1 Tratamiento mecánico cuántico
  • 1.10 Conclusiones del capítulo
  • Capítulo 2: Computación Cuántica
  • 2 Computación Cuántica
  • 2.1 El cubit
  • 2.2 Representación y Medición del estado de un cubit
  • 2.3 Definición de la Esfera de Bloch
  • 2.3.1 Deducción de la Esfera de Bloch
  • 2.4 Medición
  • 2.5 Circuito Cuántico
  • 2.6 Compuertas cuánticas de un solo cubit
  • 2.6.1 Compuerta Hadamard
  • 2.6.2 Compuerta de corrimiento de fase
  • 2.6.3 Rotación de la esfera de Bloch
  • 2.7 Compuertas de control y generación de entrelazamiento
  • 2.7.1 CNOT (NO-controlada)
  • 2.7.2 Bases de Bell
  • 2.8 Compuertas Cuánticas Universales
  • 2.8.1 Compuerta Toffoli
  • 2.8.2 Compuerta Ck-U
  • 2.8.3 Preparación del estado inicial
  • 2.8.4 Errores Unitarios
  • 2.9 Algoritmos Cuánticos
  • 2.9.1 Interferencia Cuántica
  • 2.9.2 Algoritmo de Deutsch
  • 2.9.3 Algoritmo de Deutsch-Jozsa
  • 2.9.4 Transformada Cuántica de Fourier
  • 2.9.5 Algoritmo de Factorización de Shor
  • 2.9.6 Algoritmo de Grover
  • 2.10 Máquina Universal de Turing Cuántica
  • 2.10.1 Máquina de Turing Cuántica
  • 2.10.2 Máquina Universal de Turing Cuántica
  • 2.11 Conclusiones del capítulo
  • Capítulo 3: Arquitectura de computadora cuántica tolerante a fallos
  • 3.1 Introducción
  • 3.1.1 Trabajo previo sobre arquitectura de computadora cuántica
  • 3.1.2 Marco de capas
  • 3.1.3 Interacción entre capas
  • 3.1.4 Plataforma de hardware PCECO
  • 3.2 Capa I: Física
  • 3.2.1 Cubit físico
  • 3.2.2 Sistema anfitrión
  • 3.2.3 Mecanismo de compuerta de 1 cubit
  • 3.2.4 Mecanismo de compuerta de 2 cubits
  • 3.2.5 Lectura de medición
  • 3.2.6 Fuentes ruidosas y errores
  • 3.2.7 Resumen del rendimiento del hardware
  • 3.3 Capa II: Virtual
  • 3.3.1 Cubit virtual
  • 3.3.2 Compuerta virtual
  • 3.3.3 Medición de los cubits virtuales
  • 3.4 Capa III: Corrección de Error Cuántico
  • 3.4.1 Estimando el poder necesario de corrección de errores
  • 3.4.2 Marcos de Pauli
  • 3.5 Capa IV: Lógica
  • 3.5.1 Compuertas fundamentales y marco lógico de Pauli
  • 3.5.2 Destilación de estado-lógico
  • 3.5.3 Compuerta de fase lógica sin medición
  • 3.5.4 Aproximación arbitraria a las compuertas lógicas
  • 3.6 Capa V: Aplicación
  • 3.6.1 Elementos de la capa de aplicación
  • 3.6.2 Algoritmo de Shor
  • 3.6.3 Simulación Cuántica
  • 3.6.3.1 Algoritmo de Shor
  • 3.6.3.2 Simulación Cuántica
  • 3.6.4 Computación cuántica a gran escala
  • 3.7 Consideraciones temporales
  • 3.8 Arquitectura de computadora cuántica tolerante a fallos
  • 3.8.1 UAL cuántica
  • 3.8.2 Memoria cuántica
  • 3.8.3 Alambres cuánticos
  • 3.8.4 Diseño multicapa
  • 3.9 Conclusiones del capítulo
  • Capítulo 4: Simulación de Algoritmos Cuánticos sobre GPGPU
  • 4 Introducción
  • 4.1 Trabajo relacionado
  • 4.2 Compute Unified Device Architecture (CUDA)
  • 4.3 Simulación de datos en forma paralela
  • 4.3.1 Transformación diagonal unitaria
  • 4.3.2 Compuerta de 1-cubit aplicada a un solo cubit
  • 4.3.3 Compuertas controladas
  • 4.3.4 Redes de compuertas
  • 4.4 Implementación
  • 4.4.1 Implementación conciente de coalescencia
  • 4.4.2 Implementación compuerta-a-compuerta
  • 4.5 Resultados experimentales
  • 4.5.1 Impacto de la coalescencia
  • 4.5.2 Impacto de la cardinalidad
  • 4.5.3 Ancho de banda
  • 4.5.4 Escalabilidad
  • 4.6 Conclusiones del capítulo
  • Capítulo 5: Procesos de Ortogonalización Clásico, Booleano y Cuántico con sus Inversas
  • 5 Introducción
  • 5.1 Procesos de Ortogonalización Clásicos (POCl)
  • 5.1.1 Procesos de Ortogonalización de Gram-Schmidt (POGS)
  • 5.1.1.1 Versión Algebraica
  • 5.1.1.2 Versión Algorítmica
  • 5.1.2 Inversa del POGS (IPOGS)
  • 5.1.2.1 Versión Algebraica para la IPOGS
  • 5.1.2.2 Versión Algorítmica para la IPOGS
  • 5.1.3 POGS Mejorado (POGSMe)
  • 5.1.3.1 Versión Algebraica para la Mejora de la Estabilidad
  • 5.1.3.2 Versión Algorítmica para la Mejora de la Estabilidad
  • 5.1.3.3 Versión Algorítmica del POGSMe
  • 5.1.4 Prueba de Performance
  • 5.1.4.1 Tasa Dimensional de Entrada-Salida (TDES) sin mejora de la estabilidad
  • 5.1.4.2 Tasa Dimensional de Entrada-Salida (TDES) con mejora de la estabilidad
  • 5.1.5 Rutinas empleadas
  • 5.2 Procesos de Ortogonalización Booleanos (POB)
  • 5.2.1 Versiones Algebraica y Algorítmica del POB
  • 5.2.1.1 Ortogonalidad en el Sentido Booleano
  • 5.2.1.2 Independencia Lineal en el Sentido Booleano
  • 5.2.1.3 Versión Algebraica del POB
  • 5.2.1.4 Versión Algorítmica del POB
  • 5.2.1.5 Simulación del Algoritmo POB
  • 5.2.2 Arquitectura Escalable como Red Ortogonalizadora Booleana Sistólica (ROBS)
  • 5.2.2.1 Versión 1 del ROBS
  • 5.2.2.2 Versión 2 del ROBS
  • 5.3 Proceso de Ortogonalización Cuántico (POCu)
  • 5.3.1 Prolegómenos al Algebra Cuántica
  • 5.3.1.1 Operaciones Aritméticas Necesarias
  • 5.3.1.2 Notación propuesta
  • 5.3.2 Red Ortogonalizadora Cuántica Sistólica (ROCS)
  • 5.3.3 Ortogonalidad antes y después de la medición
  • 5.3.4 Verificación de la ortogonalidad y su interpretación
  • 5.4 Conclusiones del capítulo
  • Capítulo 6: Memorias Matriciales Correlacionadas Cuántica, Booleana y Clásica
  • 6 Introducción
  • 6.1 Memoria Matricial Correlacionada Cuántica (MMCCu)
  • 6.1.1 Prolegómenos
  • 6.1.2 MMCCu
  • 6.1.2.1 Concepto de Memoria
  • 6.1.2.2 Memoria Cuántica
  • 6.1.2.3 Entrenamiento de la MMCCu (training)
  • 6.1.2.4 Funcionamiento una vez entrenada de la MMCCu (recall)
  • 6.1.2.5 MMCCu Mejorada (MMCCuMe)
  • 6.1.2.6 Correlación testigo de los patrones de training y recall
  • 6.2 Memoria Matricial Correlacionada Booleana Mejorada (MMCBMe)
  • 6.2.1 Memoria Matricial Correlacionada Booleana (MMCB)
  • 6.2.2 Recuperación (recall)
  • 6.3 Memoria Matricial Correlacionada Clásica Mejorada (MMCClMe)
  • 6.3.1 Memoria Matricial Correlacionada Clásica (MMCCl)
  • 6.3.2 Recuperación (recall)
  • 6.4 Conclusiones del capítulo
  • Capítulo 7: Simulaciones
  • 7 Introducción
  • 7.1 Experimento 1
  • 7.2 Experimento 2
  • 7.3 Experimento 3
  • 7.4 Experimento 4
  • 7.5 Experimento 5
  • 7.6 Experimento 6
  • 7.7 Conclusiones del capítulo
  • Capítulo 8: Conclusiones
  • 8 Conclusiones
  • Glosario y Acrónimos
  • Bibliografía
  • Sinopsis Curricular

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