Challenges
Datasets
Workspaces
Papers
Discussions
Leaderboard
Log inSign up
Challenges
Datasets
Workspaces
Papers
Discussions
Leaderboard
Blog
Job Board
Q3AS

© 2026 Aqora Quantum S.A.S.

TermsPrivacyLegal Notice

Applications of Unitary k-designs in Quantum Information Processing

Martin Adam

Published Jan 1, 2013• 2 citations
OpenAlex

Abstract

Tato diplomova prace se zaměřuje na oblast unitarnich k-designů, ktere nam umožňuji efektivni realizaci randomizace nad unitarnimi grupami. Hlavnim cilem teto prace je vysvětlit aktualni poznatky a trendy týkajici se tohoto tematu. Nasim přinosem pro budouci rozvoj teto oblasti je vytvořeni kolekce aplikaci unitarnich k-designů ve kvantovem zpracovani informace. Take uvadime přehled otevřených problemů z teto oblasti.

Related papers

Programming and simulation with quantum computers

Jiří Viták

Přestože kvantové počítače, které mohou překonat konvenční počítače, jsou stále ve vývoji, je pro přípravu na budoucnost kvantové výpočetní techniky zásadní, abychom pokročili v porozumění a vývoji kvantových algoritmů. Tento bakalářský projekt zkoumá rozvíjející se oblast kvantového programování a simulace na aktuálně dostupných kvantových počítačích. Studujeme základy kvantového počítání a shrnujeme běžně používané principy používané v této oblasti. Teoreticky popisujeme kvantové procházky s klíčovým důrazem na varianty s diskrétním časem, které tvoří stěžejní část této práce. Dále představujeme optimalizovanou metodu pro efektivní implementaci kvantových procházek v diskrétním čase vhodnou pro současnou architekturu kvantových počítačů. Ukazujeme, že tato metoda je ve srovnání s běžnými metodami úspěšnější při zkoumání aspektů souvisejících s kvantovými procházkami, jako je dynamika šíření a dokonalý přenos stavu.

•Aug 21, 2024•0 citations

Optická implementace kvantových operací pro kvantové zpracování informace s využitím provázaných fotonů

Martina Miková

Cilem teto prace je experimentalni realizace kvantoveho programovatelneho fazoveho hradla, ktere pootoci libovolný kvantový stav datoveho qubitu okolo osy z Blochovy sfery. Uhel rotace je zakodovan ve stavu programoveho qubitu[1]. Hradlo je tvořeno dvěma vzajemně propojenými vlaknovými Machovými-Zehnderovými interferometry, ktere pracuji na jednofotonove urovni. Informace je kodovana do prostorových modů světla. Pomoci dopředne elektronicke vazby jsme zvýsili pravděpodobnost uspěchu hradla na jeji teoretický limit.

•Jan 1, 2011•0 citations

Generation of quantum entangled states of light: theory and experimental realization

David Tomeček

Kvantové provázané stavy představují cenný zdroj neklasických kvantových jevů, které jsou intenzivně využívány v kvantových komunikacích, výpočtech aj. Umožňují např. implementaci kvantových opakovačů stavěných na algoritmu výměny kvantového provázání, které prostřednictvím optických vláken mohou na velké vzdálenosti přenášet informační qubity. Odsud vyplývá i motivace studia kvantového provázání se zaměřením na optickou doménu. Tato práce se zabývá právě problematikou kvantového provázání, jak z teoretické, tak v kontextu možné generace optickými metodami. V neposlední řadě je v korelaci s vybavením pracoviště diskutováno nejvhodnější experimentální uspořádání pro realizaci a následně je daná experimentální sestava postavena a charakterizována.

•Jun 2, 2022•0 citations

Plasmonic nanostructures and their applications in quantum information processing

Ondřej Čermák

Aktuální rozmach kvantových technologií, zejména v kvantového počítání, má za následek spoustu nových výzkumů v této oblasti, především hledající vhodnou platformu pro realizaci kvantových počítačů. Jednou z prvotních možností bylo využití fotonů a jejich kvantových vlastností. Fotony ovšem podléhají difrakčnímu limitu neumožňující dostatečnou miniaturizaci budoucích fotonických čipů. Kvantová plasmonika je novou oblastí zkoumající kvantové vlastnosti plasmonických vln. Hlavní výhodou plasmonů je jejich schopnost vázat elektromagnetického pole pod difrakční limit, čímž by umožnily zmenšení fotonických čipů na rozměry nedosažitelné s fotony. V této práci se zabývám získáním znalostí o klasickém popisu plasmonů a základech teorie kvantového počítání s návazností na získání přehledu o možnostech využití současných poznatků z kvantové plasmoniky v dalších oblastech, obzvláště ve zpracování kvantové informace a kvantového počítání pomocí plasmonů. V současnosti bylo experimentálně ověřeno několik důležitých kvantových vlastností plasmonů, jako je například částicově-vlnová dualita a schopnost zachovat či generovat kvantové provázání, naznačující jejich využití zejména v této oblasti. Stále ovšem přetrvává problém s jejich ztrátovou povahou a tím pádem krátkou délkou šíření.

•Sep 9, 2021•0 citations

Quantum variational methods applied in physics

Štěpán Skalka

Tato bakalářská práce se zabývá kvantovými variačními metodami a jejich aplikací ve fyzice. V teoretické části jsou popsány základní principy kvantové informatiky a variačních kvantových algoritmů. Dále jsou naznačeny možné fyzikální aplikace těchto algoritmů. Praktická část se zaměřuje na aplikaci algoritmu VQE (Variational Quantum Eigensolver) na reálný fyzikální problém, konkrétně na hledání základního stavu charmonia. Výsledky ukazují, že i přes omezení současných kvantových počítačů je možné dosáhnout relevantních výsledků, které mohou být užitečné pro další výzkum v různých oblastech fyziky.

•Aug 24, 2024•0 citations

Quantum machine learning

Jan Svoboda

Přestože kvantové počítání stále není používáno v reálných aplikacích, jeho studium je nezbytné pro pochopení konceptů kvantového počítání a rozšíření znalostí o jeho možnostech. Tato práce porovnává kvantové strojové učení s kernelovými metodami v důsledku jejich přirozené podobnosti. Cílem práce je vytvořit obecný postup pro vytvoření kvantového kernelu, který bude těžko simulovatelný na klasických počítačích. Zmíněné postupy jsou posléze testovány na reálných datech s poněkud neuspokojivými výsledky.

•Jun 11, 2024•0 citations
Tato diplomova prace se zaměřuje na oblast unitarnich k-designů, ktere nam umožňuji efektivni realizaci randomizace nad unitarnimi grupami. Hlavnim cilem teto prace je vysvětlit aktualni poznatky a trendy týkajici se tohoto tematu. Nasim přinosem pro budouci rozvoj teto oblasti je vytvořeni kolekce aplikaci unitarnich k-designů ve kvantovem zpracovani informace. Take uvadime přehled otevřených problemů z teto oblasti.
Přestože kvantové počítače, které mohou překonat konvenční počítače, jsou stále ve vývoji, je pro přípravu na budoucnost kvantové výpočetní techniky zásadní, abychom pokročili v porozumění a vývoji kvantových algoritmů. Tento bakalářský projekt zkoumá rozvíjející se oblast kvantového programování a simulace na aktuálně dostupných kvantových počítačích. Studujeme základy kvantového počítání a shrnujeme běžně používané principy používané v této oblasti. Teoreticky popisujeme kvantové procházky s klíčovým důrazem na varianty s diskrétním časem, které tvoří stěžejní část této práce. Dále představujeme optimalizovanou metodu pro efektivní implementaci kvantových procházek v diskrétním čase vhodnou pro současnou architekturu kvantových počítačů. Ukazujeme, že tato metoda je ve srovnání s běžnými metodami úspěšnější při zkoumání aspektů souvisejících s kvantovými procházkami, jako je dynamika šíření a dokonalý přenos stavu.
Cilem teto prace je experimentalni realizace kvantoveho programovatelneho fazoveho hradla, ktere pootoci libovolný kvantový stav datoveho qubitu okolo osy z Blochovy sfery. Uhel rotace je zakodovan ve stavu programoveho qubitu[1]. Hradlo je tvořeno dvěma vzajemně propojenými vlaknovými Machovými-Zehnderovými interferometry, ktere pracuji na jednofotonove urovni. Informace je kodovana do prostorových modů světla. Pomoci dopředne elektronicke vazby jsme zvýsili pravděpodobnost uspěchu hradla na jeji teoretický limit.
Kvantové provázané stavy představují cenný zdroj neklasických kvantových jevů, které jsou intenzivně využívány v kvantových komunikacích, výpočtech aj. Umožňují např. implementaci kvantových opakovačů stavěných na algoritmu výměny kvantového provázání, které prostřednictvím optických vláken mohou na velké vzdálenosti přenášet informační qubity. Odsud vyplývá i motivace studia kvantového provázání se zaměřením na optickou doménu. Tato práce se zabývá právě problematikou kvantového provázání, jak z teoretické, tak v kontextu možné generace optickými metodami. V neposlední řadě je v korelaci s vybavením pracoviště diskutováno nejvhodnější experimentální uspořádání pro realizaci a následně je daná experimentální sestava postavena a charakterizována.
Aktuální rozmach kvantových technologií, zejména v kvantového počítání, má za následek spoustu nových výzkumů v této oblasti, především hledající vhodnou platformu pro realizaci kvantových počítačů. Jednou z prvotních možností bylo využití fotonů a jejich kvantových vlastností. Fotony ovšem podléhají difrakčnímu limitu neumožňující dostatečnou miniaturizaci budoucích fotonických čipů. Kvantová plasmonika je novou oblastí zkoumající kvantové vlastnosti plasmonických vln. Hlavní výhodou plasmonů je jejich schopnost vázat elektromagnetického pole pod difrakční limit, čímž by umožnily zmenšení fotonických čipů na rozměry nedosažitelné s fotony. V této práci se zabývám získáním znalostí o klasickém popisu plasmonů a základech teorie kvantového počítání s návazností na získání přehledu o možnostech využití současných poznatků z kvantové plasmoniky v dalších oblastech, obzvláště ve zpracování kvantové informace a kvantového počítání pomocí plasmonů. V současnosti bylo experimentálně ověřeno několik důležitých kvantových vlastností plasmonů, jako je například částicově-vlnová dualita a schopnost zachovat či generovat kvantové provázání, naznačující jejich využití zejména v této oblasti. Stále ovšem přetrvává problém s jejich ztrátovou povahou a tím pádem krátkou délkou šíření.
Tato bakalářská práce se zabývá kvantovými variačními metodami a jejich aplikací ve fyzice. V teoretické části jsou popsány základní principy kvantové informatiky a variačních kvantových algoritmů. Dále jsou naznačeny možné fyzikální aplikace těchto algoritmů. Praktická část se zaměřuje na aplikaci algoritmu VQE (Variational Quantum Eigensolver) na reálný fyzikální problém, konkrétně na hledání základního stavu charmonia. Výsledky ukazují, že i přes omezení současných kvantových počítačů je možné dosáhnout relevantních výsledků, které mohou být užitečné pro další výzkum v různých oblastech fyziky.
Přestože kvantové počítání stále není používáno v reálných aplikacích, jeho studium je nezbytné pro pochopení konceptů kvantového počítání a rozšíření znalostí o jeho možnostech. Tato práce porovnává kvantové strojové učení s kernelovými metodami v důsledku jejich přirozené podobnosti. Cílem práce je vytvořit obecný postup pro vytvoření kvantového kernelu, který bude těžko simulovatelný na klasických počítačích. Zmíněné postupy jsou posléze testovány na reálných datech s poněkud neuspokojivými výsledky.