摘要:量子计算使用量子力学定律来解决复杂的问题,这对于传统计算机很难解决。量子计算机取决于Qubits来运行和求解多维量子算法。量子计算机概念给传统计算机概念完全不同。量子计算是未来的计算技术,在从密码学到材料科学,农业和计算机科学的领域中广泛使用。的确,在即将到来的几年中,我们目前在量子计算机中取得的进展似乎很有希望,但仍然在这一计算领域中面临许多挑战和重大问题,以实现对传统计算机的成功和量子至上。本文将涵盖量子计算的重要概念,例如Qubits及其具有应用的特征。此外,它还将强调量子技术的未来进步和范围。量子计算是未来的计算技术,它使用量子机械现象,例如叠加和纠缠来执行计算。
- 将 GPU 加速引入量子经典计算:François Courteille,NVidia 首席解决方案架构师 - 量子互连以扩大量子技术:Tom Darras,WeLinq 首席执行官 - 用于解决复杂组合问题的基于量子定价的列生成框架,Wesley da Silva Coelho,Louis-Paul Henry 量子应用工程师,Loïc Henriet,Pasqal 首席技术官 - 云端可用的基于单光子的量子计算机:指标和基准” Shane Mansfield,首席研究官和 Jean Senellart,Quandela 首席产品官 - 基元和电路优化,Blake Johnson,IBM 量子平台负责人 - HPC 和 QC 集成平台:Jacques-Charles Lafoucrière,CEA HQI 项目负责人
10:20 – 10:30 艾米利亚-罗马涅大区博洛尼亚科技城 10:30 – 10:45 Sanzio Bassini – CINECA 欢迎辞 10:45 – 11:30 Ivano Tavernelli – IBM Quantum 主题演讲 – 实用时代的量子计算 11:30 – 11:50 Daniele Ottaviani – CINECA 量子计算实验室更新 第 1 场:CINECA 量子计算合作伙伴 – 主席:Daniele Ottaviani 11:50 – 12:15 Hermanni Heimonen – IQM IQM Radiance – 用于 HPC 中心的量子计算机 12:15 – 12:40 Vincent Martin – Pasqal 介绍 Pasqal 量子计算机:从中性原子到用例 12:40 – 13:05 Axel Daian – 用于实际应用的 D-Wave 量子计算 13:05 – 15:00 午餐 + 科技城之旅 第二场:意大利制造的 QC I – 主席:Sara Marzella 15:00 – 15:25 Giacomo Cappellini – Eniquantic Eniquantic:Eni 迈向量子计算未来的新尝试 15:25 – 15:50 Francesco Tafuri – 那不勒斯费德里科二世大学 量子计算机的超导硬件:物理学、实现、操作和前景 15:50 – 16:15 Simone Cialdi – 米兰大学 TQ4C - 环路架构光子量子计算机 16:15 – 16:35 咖啡休息 第三场:意大利制造的 QC II – 主席:Anita Camillini 16:35 – 17:00 Roberto Osellame – Ephos Inc./CNR 集成量子光子处理器,通向光子量子计算机的道路 17:00 – 17:25 Fabio Sciarrino – 罗马大学“Sapienza”量子计算光子学平台:硬件和应用 17:25 – 17:50 Roberto Siagri – Rotonium 边缘中心量子计算:下一个前沿 17:50 – 18:15 Daniel Szombati – Planckian 全球驱动的超导量子计算架构
成为该领域的专家,并获得知识,可以涉及许多不同的令人兴奋的领域,例如改善预测和预测,密码学(写作和解决编码信息的科学)或药理学(药物科学)。该课程分为四个主要模块组,以涵盖量子计算的所有领域和相关主题:
1972 年,我刚开始在卡内基梅隆大学 (CMU) 工作,加入了 Gordon Bell 的研究小组,当时他刚开始探索多处理器系统。1972 年下半年,Sam Fuller 加入了研究小组,计算机模块项目就此诞生。Cm*(Kline 星号表示计算机模块复制一次或多次)是一种可扩展架构,在本地总线上具有共享地址空间,并扩展到集群总线和集群间链路,实现了第一个非统一内存访问 (NUMA) 多处理器 [18]。到 20 世纪 70 年代末,业界对多处理器系统产生了浓厚的兴趣,主要由学生组成的大学设计团队很难跟上拥有更多资源的专业工程团队的步伐,无法设计出速度更快、更复杂的逻辑。
1 向量和矩阵基础 3 1.1 向量空间 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 1.4.3 Gram-Schmidt 正交化 . . . . . . . 10 1.5 线性算子和矩阵 . . . . . . . . . . 11 1.5.1 Hermitian 共轭矩阵、Hermitian 矩阵和酉矩阵 . . . . . . . . . . . . 12 1.6 特征值问题 . . . . . . . . . . . . . 13 1.6.1 埃尔米特矩阵和正规矩阵的特征值问题 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 1.10 张量积(克罗内克积)。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 26
我们将考虑数字计算,因此我们有兴趣计算整数值x的整数值f(x)。这是实际计算机执行的操作。正如我们将看到的,可以将功能视为逻辑操作(和,或,不等等的组合);具有实际数字的有限优先操作也可以通过这种方式来表示,通过将实际数字的小数扩展为某些整数。计算是评估给定函数f(x)的某些过程。我们将通过电路图使用计算的抽象模型。这是函数f(x)的图形表示,它是通过一组简单的基本操作来构建的。这捕获了实际计算机操作模式的某些功能,尽管特定功能A给定电路计算是固定的,而可编程计算机可以计算我们输入程序指定的任何函数。电路模型不应过于从字面上看作为物理计算机的描述,而应作为理解如何从更简单的操作中构建所需功能的一种抽象方式。我们在这里介绍此内容主要是因为我们将在讨论量子计算的讨论中大量使用类似的图形表示。我们要代表整数x的整数值函数。我们用二进制表示法表示x,作为一串x n -1 x n -2。。。x 0。这是一个位置符号,因此不同的位乘以2的功率;这意味着