Kuantum bilgi-işlem algoritmaları üzerine bir inceleme
An investigation on quantum computing algorithms
Yazar: GÜRKAN AYDIN ŞEN
Danışman: DOÇ.DR. M. EMİN DALKILIÇ
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Uluslararası Bilgisayar Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2002
Konu: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol = Computer Engineering and Computer Science and Control
Dizin: Benzetim = Simulation ; Kuantum algoritmalar = Quantum algorithms ; Kuantum bilgisayarlar = Quantum computers

Özet:
V ÖZET KUANTUM BİLGİ-İŞLEM ALGORİTMALARI ÜZERİNE BİR İNCELEME ŞEN, Gürkan Aydın Yüksek Lisans Tezi, Uluslararası Bilgisayar Enstitüsü, Tez Yöneticisi: Doç. Dr. Mehmet Emin DALKILIÇ Eylül 2002, 127 sayfa Bu çalışmada, henüz çok yeni bir kavram olan, fakat uygulanabilir hale geldiğinde bilgisayar bilimini kökten değiştirebilme potansiyeline sahip kuantum bilgisayarları ve kuantum algoritmaları incelenmiştir. Kuantum bilgi-işlem algoritmaları ve uygulamaları hakkında geniş bir literatür taraması yapılmış, ilgili matematiksel notasyon, önemli uygulama ve algoritmalar hakkında ayrıntılı bilgi verilmiştir. Ayrıca kuantum bilgisayarının temel unsurları olan kuantum yazmaçları ve kübitlerin oluşturulması ile ilgili prosedürleri kullanarak bu yapılara 1- kübitli kuantum geçitleri ve bazı basit klasik fonksiyonları uygulama işlemleri gerçekleştirilmiştir. Bugüne kadar geliştirilen kuantum algoritmalarının en önemlisi olan ve günümüzde en sağlam veri şifreleme algoritmalarının başında gelen RSA algoritmasını kırma potansiyeline sahip olan Shor'un polinom zamanlı çarpanlara ayırma algoritması bilgisayar ortamında simüle edilmiş ve bu algoritmayı iyileştirmek için önerilen bazı yaklaşımlar da simülasyon vasıtasıyla test edilmiştir. Test sonuçlarına göre, Shor ve Knill tarafından öne sürülen bu yaklaşımlar, algoritmanın yineleme sayışım ve çalışma süresini azaltmaktadır. Dolayısıyla bu yaklaşımların doğruluğu, simülasyon yardımıyla gözlenmiştir. Anahtar Kelimeler: Kuantum bilgi-işlem, kuantum bilgisayar, Shor'un asal çarpanlarına ayırma algoritması, kübit, kuantum geçitleri.

Abstract:
VII ABSTRACT AN INVESTIGATION ON QUANTUM COMPUTING ALGORITHMS ŞEN, Gürkan Aydın MSc. Thesis in International Computing Institute Supervisor: Assoc. Prof. Dr. Mehmet Emin DALKILIÇ September 2002, 127 pages In this paper, quantum computers and quantum algorithms, which are still very new concepts, yet have the potential to change computer science radically when they become implementable are analyzed. A wide-scale literature survey has been done about quantum computing algorithms and implementations, detailed information has been given about related mathematical notations, important implementations and algorithms. Moreover, using quantum register and procedures related to formation of qubits, which are the basic elements of quantum computers, 1-qubit quantum gates and some simple classical function implementation operations have been implemented on these structures. Shor's polynomial time factoring algorithm, which has been the most important quantum algorithm till now and have the potential to break the RSA algorithm, has been simulated on computer and several approaches that were proposed to improve this algorithm have been tested by the simulation. According to the test results, approaches proposed by Shor and Knill reduced the algorithm's try count and execution time. Accordingly, corrections of these approaches has been observed with the help of the simulation. Keywords: Quantum computing, quantum computer, Shor's factoring algorithm, qubit, quantum gates.