Рабочие листы
к вашим урокам
Скачать
1 слайд
1
Квантовые нейронные сети и ассоциативная память
Дмитрий Новицкий,
отдел нейротехнологий ИПММС
2 слайд
2
Основы квантовых вычислений
Кубиты
Единицей квантовой информации является кубит
Кубит можно представить как систему с 2-мя состояниями, напр. спин 1/2 или двухуровневая система.
Состояние кубита описывается вектором из 2х компонент:
3 слайд
3
Основы квантовых вычислений
Квантовые гейты
Квантовые гейты являются аналогами булевских операций AND, OR, NOT, и т.д.
Квантовый гейт, действующий на n кубитов это унитарный оператор
Пример: гейт NOT:
4 слайд
4
Квантовые алгоритмы
Алгоритм Саймона поиска периода функции
Алгоритм Шора разложения на простые множители
Алгоритм поиска Гровера
Алгоритм Дойча — Джоза
5 слайд
5
Алгоритм Шора
Ключевая идея: квантовый параллелизм
6 слайд
6
Алгоритм Саймона
7 слайд
7
Алгоритм Шора: основные шаги
Выбрать случайный остаток a по модулю N
Проверить НОД(a, N)=1
Найти порядок r остатка a по модулю N
Если r четен то вычислить НОД (ar/2- 1, N)
Определение: минимальное r такое что ar1 (mod N) называется порядком a по модулю N
Порядок является периодом функции
f(x)=ax (mod N)
8 слайд
8
Алгоритм Шора
Квантовое преобразование Фурье:
9 слайд
9
Алгоритм Гровера
Поиск в базе из N элементов за время O(N)
Определим оператор U
Инициализация
10 слайд
10
Алгоритм Гровера
Основной цикл
11 слайд
11
Физические реализации
Ионные ловушки
Ядерно-магнитный резонанс
Оптические резонаторы
Джозефсоновские контакты
Квантовые точки
12 слайд
12
Физические реализации
Фотонный квантовый компьютер
13 слайд
13
Физические реализации
Ионная электромагнитная ловушка
14 слайд
14
Физические реализации
Твердотельные квантовые точки
15 слайд
15
Физические реализации
Джозефсоновские контакты
16 слайд
16
Квантовые нейронные сети
Наиболее известные архитектуры квантовых НС
17 слайд
17
Квантовая ассоциативная память
Квантовая ассоциативная сеть Перуша (2000)
Базируется на Модели Хопфилда
Непрерывное обобщение Гамильтонана Хопфилда
Голографический принцип
Процедура экзамена через двухточечную функцию Грина
Коллапс волновой функции как сходимость к аттрактору
18 слайд
18
Квантовая нейросеть
Квантовая нейросеть (Берман и др, 2002)
Предназначена для вычисления степени квантовой запутанности
Работает во времени
Является сетью прямого распространения
Состоит из двухуровневых квантовых объектов и линейных осцилляторов
19 слайд
19
Квантовая нейросеть
Квантовая нейросеть (Берман и др, 2002)
Гамильтониан системы:
Схема сети:
20 слайд
20
Квантовая ассоциативная память
Квантовая АП Вентуры (1998, 2000, 2003)
Базируется на алгоритме Гровера
Запоминается m n-мерных бинарных векторов
Специализированный квантовый алгоритм обучения даёт оператор P
Имеет экспоненциальную емкость ~2n
21 слайд
21
Квантовая ассоциативная память Вентуры (пример)
22 слайд
22
Квантовые явления в биологических нейронах и сетях
23 слайд
23
Квантовые явления в биологических нейронах и сетях
Микротрубочки
Состоят из белковых молекул тубулина
Внешний диаметр около 25 нм, внутренний — около 15
24 слайд
24
Квантовые явления в биологических нейронах и сетях
Система дендритных микротрубочек
Рабочие листы
к вашим урокам
Скачать
6 654 982 материала в базе
Настоящий материал опубликован пользователем Светличная Светлана Михайловна. Инфоурок является информационным посредником и предоставляет пользователям возможность размещать на сайте методические материалы. Всю ответственность за опубликованные материалы, содержащиеся в них сведения, а также за соблюдение авторских прав несут пользователи, загрузившие материал на сайт
Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.
Удалить материал
Ваша скидка на курсы
40%
Курс профессиональной переподготовки
600 ч.
Курс профессиональной переподготовки
300/600 ч.
Курс профессиональной переподготовки
300/600 ч.
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.