Geri Dön

Fusion of w states using optical quantum gates

Optik kuantum kapıları kullanarak w durumlarını birleştirme

  1. Tez No: 371794
  2. Yazar: FIRAT DİKER
  3. Danışmanlar: PROF. DR. METİN ARIK, YRD. DOÇ. DR. FATİH ÖZAYDIN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2014
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 81

Özet

Bu çalışmada, kuantum dinamiklerini temel alan bilgi işleme fikirlerine yol açan tarihsel gelişmelerden bahsettikten sonra kubit ve kuantum kapıları(Toffoli kapısı ve cNOT kapısı) için temel matematiksel ifadeler oluşturacağız. Bunun için fotonların polarizasyon durumlarının süperpozesi ve bunların sadece kubitlere bağlı olduğu için kuantum sistemlerini tanımlayan durum matrislerinden bahsedeceğiz. Kuantum bilgi işleme konusundaki temel teoremlerden olan ve bilgi çalmak için herhangi bir kuantum durumunu klonlayan bir operatörün olmadığını gösteren no-cloning teoremi hakkında konuşacağız. Aynı zamanda, bir örnekle, kuantum sistemlerinin çevreden izole edilmesi gerektiğinden bahsedeceğiz. Sonraki bölümde, kuantum Toffoli ve cNOT kapılarını inceleyerek kuantum bilgi işleminin geri döndürülebilirliği hakkında konuşacağız. Deutsch algoritması ve Grover arama algoritması gibi ünlü örnekleri göstererek, kuantum bilgi işleminin klasik bilgi işlemlerinden daha avantajlı olduğunu vurgulayacağız. Son olarak, fotonik W durumlarını birleştirmek için kullanılan optik ağların kurulumuna odaklanacağız ki bu çalışmanın ana konusu. Bu amaçla, optik ağlar kullanan önceki çalışmaları inceleyeceğiz, ve ardından iki W durumunu birleştiren iki yöntem öne süreceğiz. İlk önermede iki tane sıralı Toffoli kapısı ve temel füzyon kapısı varken ikinci önermede bir Toffoli, bir cNOT ve temel füzyon kapısı bulunur. Tasarımlarımızın bugünkü fotonik teknolojiyle daha anlaşılabilir olduğunu göstermek için bazı teorik ve deneysel verileri kullanacağız. W durumlarının kendilerine has süperpozelerini vurgulayarak büyük ölçekli W durumları oluşturmanın neden önemli olduğundan bahsedeceğiz.

Özet (Çeviri)

In this work, after talking about historical developments leading to ideas of information processing based on quantum dynamics, we will be constructing basic mathematical expressions for qubits and quantum gates, the Toffoli gate and the cNOT gate. To do this, we will mention the superposition of polarization states of photons and their state matrices defining our quantum system since these matrices purely depend on the qubits. Later, we will mention one of the basic theorems in quantum information processing, the no-cloning theorem that states that no operation can be defined cloning some quantum state to steal information. We will also point out the fact that quantum systems must be isolated from environment by showing an example. In the later section, we will talk about the reversibility property of quantum information processing by examining quantum Toffoli and cNOT gates. By showing famous examples, the Deutsch algorithm and the Grover search algorithm, we will adress the fact that quantum information processing can be more advantageous than classical algorithms. Lastly, we will focus on the construction of the optical networks to fuse photonic W states, that is the main subject of this work. For this purpose, we will examine the previous works that use optical setups, and then propose two methods fusing two W states. The first proposal consists of two cascaded Toffoli gates and the basic fusion gate whereas the second proposal consists of a Toffoli and a cNOT gates together with the basic fusion gate. We will use some theoretical and experimental results to show that our setups are more realizable with current photonics technology. We will also talk about why creating large-scale W states is important by pointing out their unique superpositions.

Benzer Tezler

  1. Prospects of nonresonant Higgs boson pair production measurement in the WWγγ channel at the HL-LHC with the phase-II CMS detector

    Standart model Higgs bozonu çifti üretiminin WWγγ kanalında CMS faz II dedektörü ile HL-LHC koşullarında araştırılması

    AHMET OĞUZ GÜZEL

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Fizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MUAMMER ALTAN ÇAKIR

  2. Gelişmiş makine öğrenimi teknikleri ile çok zamanlı hava ve uydu görüntüleri kullanılarak mısır (Zea mays) türlerinin fenoloji tabanlı sınıflandırılması

    Phenology- based classification of maize (Zea mays) species using multi̇- temporal aerial and satellite imagery with advanced machine learning techniques

    OSMAN YAVUZ ALTUNTAŞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Jeodezi ve FotogrametriGebze Teknik Üniversitesi

    Harita Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. İSMAİL ÇÖLKESEN

  3. Reclaiming autonomy: Architectural design's core and engagement of researchers and practitioners (Iranian case)

    Otonomiye geri dönüş: Mimari tasarımın özü ve araştırmacılar ve uygulamacıların katılımı (İran örneği)

    ALIREZA KHARAZMI NEZHAD

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    Mimarlıkİstanbul Teknik Üniversitesi

    Mimarlık Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. NESİP ÖMER EREM

  4. Enabling dynamics in face analysis

    Başlık çevirisi yok

    HAMDİ DİBEKLİOĞLU

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2014

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolUniversiteit van Amsterdam

    PROF. DR. THEO GEVERS

    PROF. DR. A. W. M. SMEULDERS

  5. Experimental and theoretical studies of protein translocation by the sec pathway

    Sec mekanizması ile protein taşınmasının deneysel ve teorik çalışmaları

    BERNA SARIYAR

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2003

    Kimya MühendisliğiBoğaziçi Üniversitesi

    PROF.DR. AMABLE HORTAÇSU