TOÀN CẢNH VỀ MÁY TÍNH LƯỢNG TỬ - NHỮNG VẤN ĐỀ ĐẶT RA

Đỗ Thị Bắc; Soulivong Phonekeopaserth; Khit Bounsaveng

doi:10.34238/tnu-jst.7523

TOÀN CẢNH VỀ MÁY TÍNH LƯỢNG TỬ - NHỮNG VẤN ĐỀ ĐẶT RA

Thông tin bài báo

Ngày nhận bài: 13/03/23 Ngày hoàn thiện: 15/05/23 Ngày đăng: 15/05/23

Các tác giả

1. Đỗ Thị Bắc , Trường Đại học Công nghệ Thông tin và Truyền thông - ĐH Thái Nguyên
2. Soulivong Phonekeopaserth, Trường Đại học Công nghệ Thông tin và Truyền thông - ĐH Thái Nguyên
3. Khit Bounsaveng, Trường Đại học Công nghệ Thông tin và Truyền thông - ĐH Thái Nguyên

Tóm tắt

Máy tính lượng tử - một lĩnh vực còn rất mới và là loại máy tính chưa được sử dụng phổ biến. Bài báo này trình bày tổng quan về máy tính lượng tử và đánh giá các nghiên cứu từ khi ra đời cho đến nay bao gồm: sự ra đời, tiến trình phát triển đến những vấn đề đặt ra về triển vọng, tầm nhìn, thách thức và cơ hội. Đồng thời cũng giải thích sức mạnh của máy tính lượng tử thông qua công nghệ tính toán lượng tử dựa trên các nguyên lý của cơ học lượng tử, chẳng hạn như siêu đặc tính lượng tử, sự liên kết lượng tử, hoặc định lý không thể sao chép. Phương pháp được sử dụng trong nghiên cứu này phân tích, tổng hợp và so sánh thông tin để đánh giá và đưa ra những kết luận và nhận xét có giá trị. Bài báo hữu ích cho những người mới bắt đầu nghiên cứu về máy tính lượng tử, giúp họ có được cái nhìn tổng quan về lĩnh vực máy tính lượng tử và định hướng cho công việc nghiên cứu của họ. Nó cũng có thể giúp các nhà quản lý, chính phủ và các tổ chức khác trong việc đưa ra các quyết định và chính sách liên quan đến nền tảng máy tính lượng tử.

Từ khóa

Máy tính lượng tử; Cổng Hadamard; Thuật toán Shor; Qubit; Chồng chất

Toàn văn:

PDF

Tài liệu tham khảo

[1] E. Rieffel and W. Polak, “An introduction to quantum computing for non-physicists,” ACM Computing Surveys (CSUR), vol. 32, pp. 301-325, 01 September 2000, doi: 10.1145/367701.367709.

[2] J. R. Mandel, “Quantum Computing: Resolving Myths, From Physics to Metaphysics,” College of Science and Mathematics, Physics Department, March 2021. [Online]. Available: https://digitalcommons.calpoly.edu/physsp/197/. [Accessed Jan. 8, 2023].

[3] R. D. Wolf, “Quantum computing: Lecture notes,” QuSoft, CWI and University of Amsterdam, vol. 5, pp. 1-12, 2019, doi: 10.48550/arXiv.1907.09415.

[4] M. Steffen, D. P. DiVincenzo, J. M. Chow, T. N. Theis, and M. B. Ketchen, “Quantum computing: An IBM perspective,” IBM Journal of Research and Development, vol. 55, no. 5, pp. 1-11, 2011.

[5] V. H. T. Huynh and T. M. Truong "The development of quantum computing in the past 20 years has been remarkable," Nam Can Tho University - Journal of Science and Development Economics, no. 12, pp. 35-47, 2021.

[6] A. I. Lvovsky, B. C. Sanders, and W. Tittel, “Optical quantum memory,” Nature Photonics, vol. 3, pp. 1-2, 2009.

[7] G. Kalai, Y. Rinott, and T. Shoham, “Google's 2019 Quantum Supremacy Claims: Data, Documentation, and Discussion,” Quantum Physics; Computational Complexity, vol. 3, pp. 455-463, January 25, 2023, arXiv:2210.12753.

[8] M.-H. Yung, “Quantum supremacy,” National Science Review, vol. 6, no. 1, pp. 22-23, January 2019, doi: 10.1093/nsr/nwy072.

[9] S. T. Marella, and H. S. K. Parisa, “Introduction to quantum computing,” University of Leicester, UK, Quantum Computing and Communications, vol. 112, pp. 1-18, 2020.

[10] E. Togan, Y. Chu, A. S. Trifonov, L. Jiang, J. Maze, L. Childress, M. V. G. Dutt, A.S. Sorensen, P.R. Hemmer, A.S. Zibrov, and M. D. Lukin, “Quantum entanglement between an optical photon and a solidstate spin qubit,” Nature, vol. 466,, pp. 730–734, 2010.

[11] E. Farhi, J. Goldstone, S. Gutmann, and H. Neven, “Quantum algorithms for fixed qubit architectures,” Center for Theoretical Physics Massachusetts Institute of Technology Cambridge, MA 02139, vol. 1, 2017, arXiv:1703.06199.

[12] R. Barends, J. Kelly, A. Megrant, A. Veitia, D. Sank, and E. Jeffre, “Logic gates at the surface code threshold: Superconducting qubits poised for fault-tolerant quantum computing,” Nature, vol. 508, pp.500–503, 2014.

[13] G. J. Mooney, G. A. L. White, C. D. Hill, and L. C. L. Hollenberg, “Whole-Device Entanglement in a 65-Qubit Superconducting Quantum Computer,” Advanced Quantum, vol. 4, no.10, pp. 1-11, October 2021, doi: 10.1002/qute.202100061.

[14] R. Orús, S. Mugel, and E. Lizaso, “Quantum computing for finance: Overview and prospects,” Reviews in Physics, vol. 4, November 2019, doi: 10.1016/j.revip.2019.100028.

[15] K. A. G. Fisher, A. Broadbent, L. K. Shalm, Z. Yan, J. Lavoie, R. Prevedel, T. Jennewein, and K. J. Resch, “Quantum computing on encrypted data,” Nature Communications, no. 3074, pp. 1-6, 2014.

[16] G. Smith and J. Yard, Quantum Computing: Progress and Prospects, Washington, DC: The National Academies Press, 2019, doi: 10.17226/25196.

[17] R. Cleve, A. Ekert, C. Macchiavello, and M. Mosca “Quantum algorithms revisited,” Proceedings of the Royal Society of London, Series A, vol. 454, no. 1969, January 1998, doi: 10.1098/ rspa.1998.0164.

[18] J. A. Cortese and T. M. Braje, “Loading Classical Data into a Quantum Computer,” arXiv:1803.01958, 2018.

[19] D. Deutsch, “Quantum theory, the Church-Turing principle and the universal quantum computer,” Proceedings of the Royal Society of London. A, Mathematical and Physical Sciences, vol. 400, pp. 97–117, 1985.

[20] D. Deutsch and R. Jozsa, “Rapid solution of problems by quantum computation,” Proceedings of the Royal Society of London. Series A: Mathematical and Physical Sciences, vol. 439, pp. 553– 558, 1992.

[21] L. K. Grover, “A Fast Quantum Mechanical Algorithm for Database Search,” in Proceedings of the Twenty-Eighth Annual ACM Symposium on Theory of Computing, STOC ’96, 1996, pp. 212–219.

[22] B. C. Hall, Quantum Theory for Mathematicians. Graduate Texts in Mathematics, Springer, New York, 2013.

[23] S. Herbert, “On the depth overhead incurred when running quantum algorithms on near-term quantum computers with limited qubit connectivity,” Quantum Inf. Comput., vol. 20, pp. 787–806, 2018.

[24] J. D. Hidary, Quantum Computing: An Applied Approach, Springer, 2019.

[25] A. Jacquier and Kondratyev, Quantum Machine Learning and Optimisation in Finance: On the Road to Quantum Advantage, Packt Publishing, 2022.

[26] P. Kaye, R. Laflamme, and M. Mosca, An Introduction to Quantum Computing, Oxford University Press, 2007.

[27] B. T. Lenahan, Quantum Boost: Using Quantum Computing to Supercharge Your Business, Aquitaine Innovation Advisors, May 2021.

[28] F. Leymann and J. Barzen, “The bitter truth about gate-based quantum algorithms in the NISQ era,” Quantum Science and Technology, vol. 5, no. 4, 2020, Art. no. 044007.

[29] D. Herman, C. Googin, X. Liu, A. Galda, I. Safro, Y. Sun, M. Pistoia, and Y. Alexeev “A Survey of Quantum Computing for Finance,” Computational Finance, vol. 4, pp. 1-39, 2022, arXiv:2201.02773.

[30] T. Itoko, R. H. Putra, T. Imamichi, and A. Matsuo, “Optimization of Quantum Circuit Mapping using Gate Transformation and Commutation,” ArXiv: abs/1907.02686, 2019.

[31] Markets and Markets, “Global Quantum Computing Software Market by Component (Software, Services), Deployment Mode (Cloud, On-Premises), Organization Size, Technology, Application (Optimization, Simulation), Vertical (Bfsi, Government), and Region - Forecast to 2026”, 2021. [Online]. Available: https://www.researchandmarkets.com/reports/5387515/global-quantum-computing-softwar e-market-by. [Accessed Feb. 10, 2023].

[32] QYResearch, "Global Quantum Computing Market Research Report 2020-2025," [Online]. Available: https://www.fortunebusinessinsights.com/information-and-technology-industry. [Accessed Feb. 10, 2023].

[33 Reportocean, “Global quantum computing market size study & forecast, by offering, by deployment, by application, by technology, by end-use industry and regional analysis, 2022-2029,” [Online]. Available: https://reportocean.us/sample-request/category_slug/Global-Quantum-Computing-Market/ report_id/ bzwt1639. [Accessed Feb. 10, 2023].

[34] Wintergreen Research, "Quantum Computing: Market Shares, Strategies, and Forecasts, Worldwide, 2019 to 2025," [Online]. Available: https://apnews.com/article/technology-business-c3dc18d422304ea381d80f1f2da179f3. [Accessed Feb. 10, 2023].

[35] IMARC Group, "Quantum Computing Market: Global Industry Trends, Share, Size, Growth, Opportunity and Forecast 2020-2025," [Online]. Available: https://www.fortunebusinessinsights .com/ quantum-computing-market-104855. [Accessed Feb. 10, 2023].

[36] R. Riétche, C. Dremel, S. Bóch, L. Steinacker, M. Meckel, and J-M. Leimeister, “Quantum computing,” Electronic Market, no. 32, pp. 2525-2536, 2022, doi: 10.1007/s12525-022-00570-y.

DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.7523

Các bài báo tham chiếu

Hiện tại không có bài báo tham chiếu



Ghi nhớ