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Generación de gráficos para estados cuánticos utilizando Qiskit y su aplicación para redes neuronales cuánticas

Autores: Tudorache, Alexandru-Gabriel

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Generación de gráficos para estados cuánticos utilizando Qiskit y su aplicación para redes neuronales cuánticas


Categoría

Matemáticas

Subcategoría

Matemáticas generales

Palabras clave

Teoría cuántica
Simulación
Tecnología de procesamiento
Gráfico de exploración
Qubits
Compuertas

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 33

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este documento describe un enfoque práctico de la teoría cuántica utilizando la tecnología de simulación y procesamiento disponible hoy en día. El proyecto propuesto nos permite crear un grafo de exploración para que, dada una configuración inicial de los qubits, se creen todos los estados posibles dados un conjunto de compuertas seleccionadas por el usuario. Para cada nodo en el grafo, podemos obtener varios tipos de información como las compuertas aplicadas desde el estado inicial (la ruta de transición), el costo necesario, la representación del circuito cuántico, así como las amplitudes de cada estado. El proyecto está diseñado no como un objetivo final, sino más bien como una plataforma de procesamiento que permite a los usuarios visualizar y explorar diversas soluciones para diferentes problemas cuánticos de una manera mucho más sencilla. Luego describimos algunas aplicaciones potenciales de este proyecto en otros campos de investigación, ilustrando la forma en que los estados del grafo pueden ser utilizados como nodos en una nueva interpretación de una red neuronal cuántica; se presentan los pasos de una cadena de procesamiento híbrida para el problema de encontrar uno o más estados que verifiquen ciertas condiciones. Estos conceptos también pueden ser utilizados en la academia, siendo su implementación posible con la ayuda del lenguaje de programación Python, la biblioteca NumPy y Qiskit, el marco cuántico de código abierto desarrollado por IBM.

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