Napjaink egyik új és gyorsan fejlődő területe a kvantumszámítás. Bár a hardveres megvalósítások még nem érik el az ipari problémákhoz szükséges méretet és jellemzőket, a fejlődés jelentős, a kvantumszámítógépek már a mostani kis méretű, zajos megvalósításaik ellenére is használatba vehetők. A 90-es évek óta számtalan algoritmus megjelent [5, 2], köztük kifejezetten a számítógépes optimalizálás területén is [4, 1]. Ezen algoritmusokban nagy potenciál rejtőzik, ugyanakkor klasszikus, matematikai problémákon a gyakorlati hasznuk nem bizonyított, és empirikus módon sem mérhető jelenleg. Teljesen új kvantumos vagy hibrid algoritmusok célja általában egy adott optimalizálási probléma teljes megoldása. A problémák mérete, struktúrája és a jelenlegi kvantumszámítógépek paraméterei miatt ez a megközelítés gyakorlatban egyelőre nem felhasználható a legtöbb esetben.
A hallgató feladata megismerni a jelenlegi klasszikus és kvantum optimalizáló algoritmusokat és ezek tulajdonságait, illetve a felhasználható kvantumszámítógépek elméleti és gyakorlati képességeit. Az algoritmusok és a számítási modellek különböző matematikai leírásának egyesítésével, módszerek együttes használatával a jelen kvantumos eszközei is segíteni tudják az egyes klasszikus algoritmusokat [3]. A hallgató feladata a továbbfejlesztési lehetőségek megtalálása és kihasználása, illetve új hibrid algoritmusok kifejlesztése.
[1] E. Farhi, J. Goldstone, and S. Gutmann. A quantum approximate optimization algorithm. ArXiv, 14 Nov 2014.
[2] L.K. Grover. A fast quantum mechanical algorithm for database search. Proceedings, 28th Annual ACM Symposium on the Theory of Computing, page 212, May 1996.
[3] J. Lopez-Piqueres, J. Chen, and A. Perdomo-Ortiz. Symmetric tensor networks for generative modeling and constrained combinatorial optimization. ArXiv, 2022.
[4] J. R. McClean, J. Romero, R. Babbush, and A. Aspuru-Guzik. The theory of variational hybrid quantum-classical algorithms. New J. Phys, (18), 14 Sep 2015.
[5] P.W. Shor. Algorithms for quantum computation: discrete logarithms and factoring. Proceedings 35th Annual Symposium on Foundations of Computer Science, 1994.
előírt nyelvtudás: angol további elvárások: operációkutatás, kvantumszámítás, bonyolultságelmélet, programozási ismeretek
felvehető hallgatók száma: 1
Jelentkezési határidő: 2024-09-15
2024. IV. 17. ODT ülés Az ODT következő ülésére 2024. június 14-én, pénteken 10.00 órakor kerül sor a Semmelweis Egyetem Szenátusi termében (Bp. Üllői út 26. I. emelet).
Bejelentkezés
