Kvanttitietokoneen ja simulaattorin vertailu kvanttialgoritmilla

Kvanttitietokoneet ja -algoritmit ovat vielä nykypäivänä laajalti kehittymisvaiheessa, mutta jatkuva kehitystyö niiden parissa on tuonut tulosta ja niiden potentiaali on voitu nähdä jo pidemmän aikaa selvästi.

Kvanttialgoritmeja ei pystytä vielä täysin hyödyntämään käytännön sovelluksissa, koska kvanttitietokoneista ei ole vielä pystytty kehittämään tarpeeksi hyviä ja vakaita kehitettyjen algoritmien täyden potentiaalin käyttämiseksi.

Tässä kandidaatin tutkielmassa perehdytään kvanttitietokoneisiin ja kvanttialgoritmeihin. Kvanttialgoritmeista keskitytään tarkemmin Deutsch-Jozsan algoritmiin. Tutkimme Deutsch-Jozsan algoritmin suoritusta simulaattorin ja oikean kvanttitietokoneen välillä.

Simulaattorin ja kvanttitietokoneen suoritusta tutkiessa, huomasimme, että simulaattorilla koodia ajaessa oman tietokoneen RAM-muistilla on suuri merkitys. Se, kuinka nopeaa koodin suoritus on simulaattorilla, riippuu vahvasti käytettävän tietokoneen RAM-muistista ja suoritusajoissa havaittiin isojakin eroja saman mittaisilla bittijonoilla. Kvanttitietokoneella koodia ajaessa suoritusajoissa ei ollut juurikaan eroja eri bittijonon pituuksilla, mutta pidemmillä bittijonoilla oli havaittavissa häiriötä, joka on juurikin yksi tämän päivän haasteista kvanttitietokoneissa.