Yapay atom algoritması ve ayrık problemlere uygulanması

Ercan ÇAĞLAR

Günümüzde verinin saklanması ve veriye erişim önemlidir. Arama algoritmalarının genel amacı veriye en kısa sürede ulaşmaktır. Bu makalede arama problemine kuantum mekaniği ile farklı bir bakış açısı getiren Grover arama algoritması incelenmiştir.

Fatih Mehmet Avcu, Serkan Alagöz

Mustafa Şahin

Kuantum bilgisayarları atom ve atom altı parçacıkların davranışlarından yararlanılarak laboratuvar ortamında geliştirilmeye çalışılmaktadır. Bu bilgisayarlar kübit adlandırılan iki seviyeli kuantum mekaniksel sistemleri bilgi depolama ve temel işlem birimi olarak kullanmaktadır. Klasik bitlere göre mümkün olmayan aynı anda iki durumu birden sergileyebilme kübitler için mümkündür ve bu durum hesaplamalarda kullanılabilmektedir. Bu özellik kuantum bilgisayarlara üstün işlem yeteneği kazandırmaktadır. Klonlanamama kübitlerin kopyasının alınmasını engellemekte ve kuantum bilgisayarların doğasına veri güvenliğini katmaktadır. Farklı yeteneklere sahip bu bilgisayarların kullanılabilmesi için programlanması ve neler yapması gerektiği söylenmelidir. Tezimde kuantum bilgisayarların üstün işlem yeteneklerinin kullanılmasına, mevcut kuantum algoritmalarının yazılmasına imkan sağlayan yeni bir kuantum programlama dili geliştirilmiştir.

ÖMER ERYILMAZ

Osman Semi Ceylan, Cumali Yaşar

Kuantum Fourier Dönüşümü (QFT), kuantum hesaplamada çeşitli kuantum algoritmaları için çok önemli bir işlemdir. Bu çalışma, devre tabanlı simülasyon yazılımında yüksek boyutta QFT algoritmasının bir uygulamasını sunmaktadır. İlk olarak QFT algoritması kuantum sistemlerde matematiksel olarak incelenmektedir. Ardından, kuantum devreler üzerinde yüksek boyutlu QFT algoritması verilmektedir. Son olarak, bu tekniklerin Cirq kuantum devre simülasyon yazılımı üzerinde pratik bir uygulamasını sunuyoruz. Çalışmamız, kuantum devre simülasyonlarında yüksek boyutlu QFT algoritmasının uygulanmasına yönelik değerli bilgiler ve pratik yönergeler sağlar. Böylelikle kuantum yüksek boyuta daha fazla ilgi çekeceği düşünülmektedir.

SERHAT ÇINAR

Kuantum Mekaniğinde analitik olarak çözülebilen potansiyellerin sayısı sınırlıdır. Analitik çözümleri arttırmak için bilim insanları değişik metotlar önermiştir. Bunlardan bir tanesi de Nikiforov-Uvarov metodudur. Bu tez çalışmasının birinci bölümünde analitik metotlar hakkında genel bir bilgi verildikten sonra, ikinci bölümde, Nikiforov-Uvarov (NU) metodu detaylı bir biçimde ele alınmıştır. Üçüncü bölümde atom ve molekül fiziğinde sıklıkla karşılaşılan harmonik titreşici, Coulomb, Kratzer ve Morse potansiyelleri için relativistik olmayan Schrödinger dalga denkleminin çözümleri NU metodu yardımıyla verildi. Söz konusu potansiyellere karşılık gelen enerji özdeğerleri ve dalga fonksiyonları yeniden elde edildi. Böylece söz konusu metodun değişik potansiyellere uygulanabildiği bir kez daha vurgulandı. Dördüncü bölümde, NU metodu yardımıyla Coulomb ve Ters Kare potansiyellerinden oluşan -A/r+B/r2 biçimindeki küresel simetrik potansiyel için, üç boyutlu Schrödinger dalga denkleminin analitik çözümü yapıldı. Söz konusu potansiyele karşılık gelen dalga fonksiyonu ve enerji özdeğeri ifadesi elde edildi. A ve B potansiyel parametrelerinin değişik değerleri için 1s, 2s, 2p, 3s ve 3p, 3d, 4d,4f, 5d ve 5f durumlarına ait bazı enerji özdeğerleri hesaplandı. Daha sonra metot, bir atomdaki tüm elektronlar ve çekirdek arasındaki karmaşık etkileşimleri, basitleştirilmiş bir model potansiyel ile değiştirme düşüncesine dayanan Atomik Fues potansiyeline uygulandı. Tek değerlik elektronuna sahip bazı atomların iyonlaşma enerjileri başarılı bir biçimde hesaplandı ve deneysel değerlerle karşılaştırıldı.