Quantum Information and Computation

QIC-tiimissä etsimme kvantti-informaation ja kvanttilaskennan avaamia uusia teknologisia mahdollisuuksia. Haluamme selvittää kvanttilaskennan potentiaalin, mutta myös ymmärtää paremmin kvantti-informaation perustavanlaatuiset rajoitukset. Tutkimuksemme kattaa laajan kirjon aiheita kvantti-informaation teorian tutkimuksesta kvanttiohjelmistojen kehittämiseen.
QIC logo v2

äܱٳٱ

ճٰܳ쾱ܲän tyyppi
ճٰܳ쾱ܲä
Tutkimuksen painoala
Informaatioteknologia ja ihminen tietoyhteiskunnassa
Tutkimusalueet
Laskennalliset tieteet
Tekniikka
Tiedekunta
Informaatioteknologian tiedekunta

ճٰܳ쾱ܲän kuvaus

Mitä kvantti-informaatio on? Katso video .

QIC-tiimi koostuu tutkijoista, joilla on monipuolinen tausta tietojenkäsittelytieteen, teoreettisen kvanttifysiikan ja matematiikan aloilla. Teemme yhteistyötä eri tieteenalojen välillä voidaksemme käsitellä kvanttilaskennan ja kvantti-informaatiotieteen haastavimpia kysymyksiä. 

Keskitymme seuraaviin tutkimusaiheisiin:

  • Hybridilaskenta. Ensimmäiset sovellukset, joissa kvanttilaitteet ovat etulyöntiasemassa tavallisiin tietokoneisiin nähden, ovat todennäköisesti hybridiratkaisuja, joissa osa laskennasta suoritetaan tietokoneella ja tarkasti valittu osatehtävä kvanttitietokoneella. Kehitämme parhaillaan hybridimenetelmiä (esim. ennakoivia kvanttimittauksia) ja työkaluja sekä hybridialgoritmeja ja näiden vaatimia ohjelmistoja. Ydinajatuksena on käyttää sekä tavallista tietokonetta että kvanttitietokonetta tietyissä tiedonkäsittelytehtävissä siten, että yhdistettynä ne toimivat paremmin kuin kumpikaan yksinään.
  • Luotettava kvanttiohjelmistojen kehittäminen. Nykyään kvanttitietokoneiden ohjelmistoja kehittävät yksittäiset henkilöt tai pienet kehittäjätiimit, toisin kuin perinteisessä ohjelmoinnissa, jossa yksittäisen järjestelmän parissa työskentelevät suuret tiimit ovat yleisiä. Tämä tarkoittaa sitä, että kehityskäytännöt ovat usein koodia laativien ohjelmoijien omia, eikä edellytyksiä yhteistyölle juurikaan ole valmiin koodin uudelleenkäyttöä lukuunottamatta. Tavoitteenamme on löytää ratkaisuja yleisimpiin ohjelmistosuunnittelun ongelmiin kvanttikontekstissa. Otamme huomioon, että kvanttiohjelmistoja käytetään ensimmäisenä nykyisen sukupolven meluisissa (NISQ) kvanttitietokoneissa.
  • Kvanttiresurssit tiedonkäsittelyssä. Kvanttietu tarkoittaa kvanttilaitteen tai -protokollan suorituskyvyn merkittävää eroa parhaaseen klassiseen menetelmään verrattuna. Yksi ajankohtaisimmista meneillään olevista kvantti-informaation tutkimusalueista on tunnistaa ja analysoida tiedonkäsittelytehtäviä, joissa kvanttietu on mahdollinen. Kvanttiedun havaitsemisen välttämätön edellytys on, että järjestelmät ja laitteet ovat aidosti kvanttifysikaalisia eli niillä on joitakin kvanttiominaisuuksia, jotka erottavat ne klassisella alueella toimivista laitteista. Tällaisia kvanttiresursseja ovat muun muassa lomittuminen, koherenssi, yhteensopimattomuus ja kontekstuaalisuus. QIC-tiimissä tutkimme näiden resurssien havaitsemista, ominaisuuksia ja sovelluksia.

ճٰܳ쾱ܲä

ճٰܳ쾱ܲän vetäjät