Publicación:
Informe de grado modalidad semillero investigación: métricas de distinguibilidad de estados cuánticos e introducción a los algoritmos cuánticos variacionales

dc.contributor.advisorSusa Quintero, Cristian Edwinspa
dc.contributor.authorSerpa Pastrana, Alex Jesús
dc.date.accessioned2023-08-28T17:10:05Z
dc.date.available2023-08-28T17:10:05Z
dc.date.issued2023-07-13
dc.description.abstractEn este informe se presenta el trabajo desarrollado como estudiante miembro del semillero de investigación en Información Cuántica y Computación Cuántica, y que fue presentado en eventos científicos como ponencias orales y posters. El trabajo está dividido en dos partes principales. En primer lugar, se llevó a cabo un análisis de distinguibilidad de estados cuánticos por medio de la comparación de la distancia traza y la fidelidad, como métricas en el campo de la información cuántica. Se discutió la dinámica de estados cuánticos de dos qubits mediante la evolución temporal de dichas métricas al considerar la acción de ruido de amortiguación de amplitud sobre un estado inicial. En segundo lugar, se estudió la técnica de los algoritmos cuánticos variacionales (VQAs) como un enfoque para mejorar la precisión de las computadoras cuánticas. Los VQAs aprovechan procesadores clásicos para entrenar circuitos cuánticos mediante redes neuronales y luego se miden utilizando un procesador cuántico. Se presentaron varios sistemas cuánticos simulados utilizando estos algoritmos, comparando la efectividad de la técnica al simular sistemas sin optimización y sistemas optimizados. Se examinó el comportamiento de la función de costo de cada circuito cuántico para diferentes dinámicas de los sistemas simulados. Para realizar las optimizaciones de los circuitos, se utilizó la biblioteca Pennylane en Python, la cual proporciona diversos optimizadores variacionales cuánticos.spa
dc.description.degreelevelPregradospa
dc.description.degreenameFísico(a)spa
dc.description.modalityTrabajos de Investigación y/o Extensiónspa
dc.description.tableofcontentsRESUMEN ..................................................................................................... 1spa
dc.description.tableofcontentsINTRODUCCIÓN ..................................................................................................................................... 2spa
dc.description.tableofcontentsMEDIDAS DE DISTANCIA EN INFORMACIÓN CUÁNTICA .......................... 3spa
dc.description.tableofcontentsOperador densidad .................................................................................... 3spa
dc.description.tableofcontentsEstados cuánticos bajo la acción de ruidos ................................................ 3spa
dc.description.tableofcontentsDistancia traza .............................................................................................. 4spa
dc.description.tableofcontentsFidelidad ........................................................................................ 5spa
dc.description.tableofcontentsRESULTADOS Y DISCUSIÓN ............................................................................ 6spa
dc.description.tableofcontentsEXPLORANDO LOS ALGORITMOS CUÁNTICOS EN LA SIMULACIÓN DE SISTEMAS CUÁNTICOS ABIERTOS .................................................... 9spa
dc.description.tableofcontentsAlgoritmos cuánticos variacionales ............................................................. 9spa
dc.description.tableofcontentsAnsatz ............................................................................................................................ 10spa
dc.description.tableofcontentsFunción de costo ............................................................................................... 10spa
dc.description.tableofcontentsOptimización por descenso de gradiente ................................................11spa
dc.description.tableofcontentsPennylane .......................................................................................................... 11spa
dc.description.tableofcontentsRESULTADOS Y DISCUSIÓN ............................................................................. 12spa
dc.description.tableofcontentsCONCLUSIONES ................................................................................................ 16spa
dc.description.tableofcontentsREFERENCIAS ....................................................................................................... 17spa
dc.format.mimetypeapplication/pdfspa
dc.identifier.urihttps://repositorio.unicordoba.edu.co/handle/ucordoba/7769
dc.language.isospaspa
dc.publisher.facultyFacultad de Ciencias Básicasspa
dc.publisher.placeMontería, Córdoba, Colombiaspa
dc.publisher.programFísicaspa
dc.rightsCopyright Universidad de Córdoba, 2023spa
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/closedAccessspa
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)spa
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/spa
dc.subject.keywordsQuantum Informationeng
dc.subject.keywordsQuantum Computingeng
dc.subject.keywordsQuantum Stateseng
dc.subject.keywordsFidelityeng
dc.subject.keywordsTrace distanceeng
dc.subject.keywordsQuantum circuitseng
dc.subject.proposalInformación Cuánticaspa
dc.subject.proposalComputación Cuánticaspa
dc.subject.proposalEstados cuánticosspa
dc.subject.proposalFidelidadspa
dc.subject.proposalDistancia trazaspa
dc.subject.proposalCircuitos cuánticosspa
dc.titleInforme de grado modalidad semillero investigación: métricas de distinguibilidad de estados cuánticos e introducción a los algoritmos cuánticos variacionalesspa
dc.typeTrabajo de grado - Pregradospa
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fspa
dc.type.contentTextspa
dc.type.driverinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisspa
dc.type.versioninfo:eu-repo/semantics/submittedVersionspa
dcterms.references1. López, M. A. y Da Silva, M. Quantum technologies: Digital transformation, social impact, and cross-sector disruption. Inter-American Development Bank. https:// publications.iadb.org/en/quantum-technologies-digital-transformationsocial-impact-and-cross-sector-disruption (2019).spa
dcterms.references2. Preskill, J. Quantum Computing in the NISQ era and beyond. en. Quantum 2. arXiv:1801.00862 [cond-mat, physics:quant-ph], 79. issn: 2521-327X. (2022) (ago. de 2018).spa
dcterms.references3. Dunjko, V. y Briegel, H. J. Machine learning & artificial intelligence in the quantum domain: a review of recent progress. en. Reports on Progress in Physics 81, 074001. issn: 0034-4885, 1361-6633. (2022) (jul. de 2018).spa
dcterms.references4. Cerezo, M. et al. Variational Quantum Algorithms. en. Nature Reviews Physics 3. arXiv:2012.09265 [quant-ph, stat], 625-644. issn: 2522-5820. (2022) (sep. de 2021).spa
dcterms.references5. Nielsen, M. A. y Chuang, I. L. Quantum computation and quantum information 10th anniversary ed. en. isbn: 978-1-107-00217-3 (Cambridge University Press, Cambridge ; New York, 2010).spa
dcterms.references6. Rana, S., Parashar, P. y Lewenstein, M. Trace-distance measure of coherence. Physical Review A 93. Publisher: American Physical Society, 012110. https://link. aps.org/doi/10.1103/PhysRevA.93.012110 (2023) (ene. de 2016).spa
dcterms.references7. Liang, Y.-C. et al. Quantum fidelity measures for mixed states. en. Reports on Progress in Physics 82. Publisher: IOP Publishing, 076001. issn: 0034-4885. https: //dx.doi.org/10.1088/1361-6633/ab1ca4 (2023) (jun. de 2019).spa
dcterms.references8. Ahmed, S., Quijandría, F. y Kockum, A. F. Gradient-Descent Quantum Process Tomography by Learning Kraus Operators. Physical Review Letters 130. Publisher: American Physical Society, 150402. https://link.aps.org/doi/10.1103/ PhysRevLett.130.150402 (2023) (abr. de 2023).spa
dcterms.references9. Bergholm, V. et al. PennyLane: Automatic differentiation of hybrid quantum-classical computations en. arXiv:1811.04968 [physics, physics:quant-ph]. Feb. de 2020. http: //arxiv.org/abs/1811.04968 (2022).spa
dcterms.references10. Cerezo, M., Sone, A., Volkoff, T., Cincio, L. y Coles, P. J. Cost function dependent barren plateaus in shallow parametrized quantum circuits. en. Nature Communications 12, 1791. issn: 2041-1723. https://www.nature.com/articles/s41467021-21728-w (2023) (mar. de 2021).spa
dcterms.references11. Arute, F. et al. Quantum supremacy using a programmable superconducting processor. en. Nature 574, 505-510. issn: 0028-0836, 1476-4687. (2022) (oct. de 2019).spa
dspace.entity.typePublication
oaire.accessrightshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2spa
oaire.versionhttp://purl.org/coar/version/c_ab4af688f83e57aaspa
Archivos
Bloque original
Mostrando 1 - 2 de 2
Cargando...
Miniatura
Nombre:
serpapastranaalex.pdf
Tamaño:
1.25 MB
Formato:
Adobe Portable Document Format
Descripción:
No hay miniatura disponible
Nombre:
Alex_Serpa_autorizacion.pdf
Tamaño:
369.97 KB
Formato:
Adobe Portable Document Format
Descripción:
Bloque de licencias
Mostrando 1 - 1 de 1
No hay miniatura disponible
Nombre:
license.txt
Tamaño:
14.48 KB
Formato:
Item-specific license agreed upon to submission
Descripción: