Kvantu datora darbības precīzas simulēšanas iespējamība

Abstract

Bakalaura darbs pēta iespējamību precīzi simulēt īstus kvantu datorus ar IBM Qiskit izstrādātiem rīkiem. Šī darba ietvaros tiek pētītas kvantu datoru galvenās īpašības un to atveidošanas iespējas ar klasiskiem datoriem, kā arī iespējas, kā iegūt nepieciešamo informāciju no kvantu datoriem, un kā ar tās palīdzību iespējams atveidot trokšņa izraisītās kļūdas. Darba mērķis ir ar simulatoriem panākt pēc iespējas līdzīgākus rezultātus ierīcēm, kas pieejamas IBM Quantum platformā. Mērķa panākšanai tika veikti gan sākotnējie testi optimālāku rezultātu iegūšanai, gan arī plaši testi ar dažām kvantu shēmām un visiem optimizācijas līmeņiem, kur salīdzina ierīces rezultātus ar vairāku trokšņa avotu rezultātiem.

This bachelor’s thesis studies the possibilities of precise real quantum computer simulation with tools provided by IBM Qiskit. The scope includes researching main properties of quantum computers and their recreation possibilities on classical computers, along with methods of gaining necessary information about quantum computers and how to use it to recreate noise-induced errors. The goal is to achieve results with simulators that are as similar as possible to those with devices available through IBM Quantum platform. To achieve this goal, initial tests were conducted to optimize results, which were followed up by extensive tests with a few quantum circuits and all optimization levels, where device results were compared to others from multiple simulated noise sources.