Fusion of w states using optical quantum gates
Optik kuantum kapıları kullanarak w durumlarını birleştirme
- Tez No: 371794
- Danışmanlar: PROF. DR. METİN ARIK, YRD. DOÇ. DR. FATİH ÖZAYDIN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2014
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, kuantum dinamiklerini temel alan bilgi işleme fikirlerine yol açan tarihsel gelişmelerden bahsettikten sonra kubit ve kuantum kapıları(Toffoli kapısı ve cNOT kapısı) için temel matematiksel ifadeler oluşturacağız. Bunun için fotonların polarizasyon durumlarının süperpozesi ve bunların sadece kubitlere bağlı olduğu için kuantum sistemlerini tanımlayan durum matrislerinden bahsedeceğiz. Kuantum bilgi işleme konusundaki temel teoremlerden olan ve bilgi çalmak için herhangi bir kuantum durumunu klonlayan bir operatörün olmadığını gösteren no-cloning teoremi hakkında konuşacağız. Aynı zamanda, bir örnekle, kuantum sistemlerinin çevreden izole edilmesi gerektiğinden bahsedeceğiz. Sonraki bölümde, kuantum Toffoli ve cNOT kapılarını inceleyerek kuantum bilgi işleminin geri döndürülebilirliği hakkında konuşacağız. Deutsch algoritması ve Grover arama algoritması gibi ünlü örnekleri göstererek, kuantum bilgi işleminin klasik bilgi işlemlerinden daha avantajlı olduğunu vurgulayacağız. Son olarak, fotonik W durumlarını birleştirmek için kullanılan optik ağların kurulumuna odaklanacağız ki bu çalışmanın ana konusu. Bu amaçla, optik ağlar kullanan önceki çalışmaları inceleyeceğiz, ve ardından iki W durumunu birleştiren iki yöntem öne süreceğiz. İlk önermede iki tane sıralı Toffoli kapısı ve temel füzyon kapısı varken ikinci önermede bir Toffoli, bir cNOT ve temel füzyon kapısı bulunur. Tasarımlarımızın bugünkü fotonik teknolojiyle daha anlaşılabilir olduğunu göstermek için bazı teorik ve deneysel verileri kullanacağız. W durumlarının kendilerine has süperpozelerini vurgulayarak büyük ölçekli W durumları oluşturmanın neden önemli olduğundan bahsedeceğiz.
Özet (Çeviri)
In this work, after talking about historical developments leading to ideas of information processing based on quantum dynamics, we will be constructing basic mathematical expressions for qubits and quantum gates, the Toffoli gate and the cNOT gate. To do this, we will mention the superposition of polarization states of photons and their state matrices defining our quantum system since these matrices purely depend on the qubits. Later, we will mention one of the basic theorems in quantum information processing, the no-cloning theorem that states that no operation can be defined cloning some quantum state to steal information. We will also point out the fact that quantum systems must be isolated from environment by showing an example. In the later section, we will talk about the reversibility property of quantum information processing by examining quantum Toffoli and cNOT gates. By showing famous examples, the Deutsch algorithm and the Grover search algorithm, we will adress the fact that quantum information processing can be more advantageous than classical algorithms. Lastly, we will focus on the construction of the optical networks to fuse photonic W states, that is the main subject of this work. For this purpose, we will examine the previous works that use optical setups, and then propose two methods fusing two W states. The first proposal consists of two cascaded Toffoli gates and the basic fusion gate whereas the second proposal consists of a Toffoli and a cNOT gates together with the basic fusion gate. We will use some theoretical and experimental results to show that our setups are more realizable with current photonics technology. We will also talk about why creating large-scale W states is important by pointing out their unique superpositions.
Benzer Tezler
- Prospects of nonresonant Higgs boson pair production measurement in the WWγγ channel at the HL-LHC with the phase-II CMS detector
Standart model Higgs bozonu çifti üretiminin WWγγ kanalında CMS faz II dedektörü ile HL-LHC koşullarında araştırılması
AHMET OĞUZ GÜZEL
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUAMMER ALTAN ÇAKIR
- Search for a standard model Higgs boson in CMS via vector boson fusion in the H->WW->lvlv channel and optimization of energy reconstruction in CMS using test beam 2006 data
CMS'te vektör bozon füzyonu ile oluşan standart model Higgs boznunu H->WW->lvlv kanalında arayış ve 2006 test hüzmesi verisi ile CMS'te enerji kurulumunun optimizasyonu
EFE YAZGAN
Doktora
İngilizce
2007
Fizik ve Fizik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET T. ZEYREK
- Mekanik alaşımlama yöntemiyle üretilmiş volfram esaslı kompozitlerin karakterizasyon çalışmaları ve gama radyasyon davranışlarının incelenmesi
Characterization investigations of mechanically alloyed tungsten based composites and their behaviours via gamma radiation
OZAN YILMAZ
Doktora
Türkçe
2017
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA LÜTFİ ÖVEÇOĞLU
- %17 kromlu ferritik paslanmaz çeliklerin nokta kaynağında kaynak parametrelerinin tanelerarası korozyon ve çekme makaslama dayanımı üzerindeki etkisinin incelenmesi
Investigation of the effects of the welding parameters upon the intergranular corrosion and tensile shear strengths in the spot welding of 17% chromium ferritic stainless steels
BAHADIR GÜLBAHAR
- Mathematical model of effect of welding parameters on weld bead geometry of aluminum 5086 alloy
5086 aluminyum alaşımında kaynak parametrelerinin kaynak dikiş geometrisine etkisinin matematik modellenmesi
BARIŞ KOÇ
Yüksek Lisans
İngilizce
2000
Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALPAY ANKARA