Thực thi thuật toán tìm kiếm Grover trên IBM Eagle r3
11 lượt xemDOI:
https://doi.org/10.54939/1859-1043.j.mst.99.2024.119-124Từ khóa:
Máy tính lượng tử; Thuật toán Grover; Qubit; IBM; Oracle.Tóm tắt
Hiện nay, máy tính lượng tử đang là một xu hướng công nghệ được đẩy mạnh nghiên cứu trên thế giới. Một trong các thuật toán lượng tử phổ biến nhất thuật toán tìm kiếm lượng tử, thường được biết đến với tên thuật toán Grover, cho các mục đích tìm kiếm không cấu trúc. Bài báo này trình bày thực thi thuật toán với không gian tìm kiếm từ 3 qubit tới 10 qubit sử dụng công cụ Qiskit dựa trên ngôn ngữ lập trình Python do IBM phát triển. Kết quả thực thi trên mô phỏng QSAM IBM và trên phần cứng lượng tử IBM Eagle r3 được phân tích và so sánh. Bài toán cũng cung cấp các các kết quả với các trường hợp số lần lặp khác nhau. Nhìn chung, bài báo mô tả những ưu điểm của thuật toán tìm kiếm lượng tử so với phương pháp truyền thống, đồng thời các vấn đề cần đối mặt để hiện thực hoá điều đó.
Tài liệu tham khảo
[1]. C. Zalka, "Grover’s quantum searching algorithm is optimal," Physical Review A, (1999). DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevA.60.2746
[2]. Ma, P., Chen, Y., Lu, H., & Zhong, W. “Bisection Grover’s Search Algorithm and Its Application in Analyzing CITE-seq Data”. Journal of the American Statistical Association, 1–20, (2024). https://doi.org/10.1080/01621459.2024.2404259. DOI: https://doi.org/10.1080/01621459.2024.2404259
[3]. Orús, R., Mugel, S., & Lizaso, E. “Quantum computing for finance: Overview and prospects.” Reviews in Physics, 4, 100028, (2019). https://doi.org/10.1016/j.revip.2019.100028. DOI: https://doi.org/10.1016/j.revip.2019.100028
[4]. Vu, M. T., Nguyen, V. N., Le, Q. D., & Do, Q. T. “Demonstration of Grover’s algorithm for retrieving secret keys in a basic SPN block cipher”. CTU Journal of Innovation and Sustainable Development, 16 (Special issue: ISDS), 8-16, (2024). https://doi.org/10.22144/ctujoisd.2024.317 DOI: https://doi.org/10.22144/ctujoisd.2024.317
[5]. I. L. C. Michael A. Nielsen, “Quantum Computation and Quantum Information”, Cambridge University Press, (2011).
[6]. Y. El Kaderi, A. Honecker and I. Andriyanova, "Performance of Uncoded Implementation of Grover’s Algorithm on Today’s Quantum Processors" 2023 IEEE Information Theory Workshop (ITW), Saint-Malo, France, pp. 209-214, (2023), doi: 10.1109/ITW55543.2023.10160239. DOI: https://doi.org/10.1109/ITW55543.2023.10160239
[7]. Saasha Joshi, Deepti Gupta, “Grover’s Algorithm in a 4-Qubit Search Space”, Journal of Quantum Computing, Vol.3, No.4, (2021). Doi: 10.32604/jqc.2021.018114. DOI: https://doi.org/10.32604/jqc.2021.018114
[8]. P. S. Vera Blomkvist Karlsson, "4-qubit Grover's algorithm implemented for the ibmqx5 architecture," (2018). [Online]. Available: https://www.diva-portal.org/smash/get/diva2:.
[9]. A. Mandviwalla, K. Ohshiro and B. Ji, "Implementing Grover’s Algorithm on the IBM Quantum Computers" 2018 IEEE International Conference on Big Data (Big Data), Seattle, WA, USA, pp. 2531-2537, (2018), doi: 10.1109/BigData.2018.8622457. DOI: https://doi.org/10.1109/BigData.2018.8622457
