Kuantum ağ simülasyonlarının dağıtık yürütülmesi
[ X ]
Tarih
2024
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/openAccess
Özet
Kuantum ağı, kuantum bilgilerinin düğümler arasında aktarımını kolaylaştırmak için kuantum mekaniği ilkelerini kullanan bir iletişim altyapısıdır. Deneysel kuantum ağları bu prensipleri kullanan fiziksel sistemlerin ve cihazların uygulanmasını içerir. Ancak verimli bir şekilde ölçeklendirilebilen kuantum ağlarının inşası maliyetli olduğundan simülasyonlara ihtiyaç duyulmaktadır. Simülasyonlar, yalnızca kaynak yoğun deneysel konfigürasyonlara bağlı kalmadan, kuantum ağlarının dinamiklerini incelemek, farklı koşullar altında verimliliklerini tahmin etmek ve uygulanabilir kuantum iletişim teknolojilerinin ilerlemesini yönlendirmek için kontrollü bir ortam sunar. Fakat kuantum simülasyonlarda iç içe geçmiş kuantum durumlarının dijital şekilde ifade edilmesi gerektiğinden dolayı özellikle veri uzayının bağımlılığı gibi klasik hesaplama yöntemlerine meydan okuyan zorluklar bulundurmaktadır. Bu tez çalışmasında bu probleme çözüm olarak orta ve büyük ölçekli kuantum ağların simülasyonunda, gereken işlem yükünün klasik ağa bağlı bilgisayarların arasında paylaştırarak daha etkin biçimde dağıtık simülasyonunun mümkün olabileceği gösterilmektedir. Yapılması planlanan deneysel kuantum ağların gerçekleştirilmeden önce simülasyonlarının dağıtık olarak yapılması zamandan ve maliyetten tasarruf edilebileceğini göstermektedir.
A quantum network is a communication infrastructure that uses the principles of quantum mechanics to facilitate the transfer of quantum information between nodes. Experimental quantum networks involve the implementation of physical systems and devices that use these principles. However, since the construction of efficiently scalable quantum networks is costly, simulations are needed. Simulations provide a controlled environment to study the dynamics of quantum networks, predict their efficiency under different conditions, and guide the advancement of applicable quantum communication technologies, without relying solely on resource-intensive experimental configurations. However, quantum simulations present difficulties that challenge classical computational methods, especially the dependency of the data space, since the intertwined quantum states must be expressed digitally. In this thesis, it is shown that as a solution to this problem, it is possible to simulate medium and large-scale quantum networks more effectively by sharing the required processing load among computers connected to the classical network. It is obvious that time and cost can be saved in experimental quantum networks where it is planned to build quantum network simulations that were not possible before or were performed more successfully.
A quantum network is a communication infrastructure that uses the principles of quantum mechanics to facilitate the transfer of quantum information between nodes. Experimental quantum networks involve the implementation of physical systems and devices that use these principles. However, since the construction of efficiently scalable quantum networks is costly, simulations are needed. Simulations provide a controlled environment to study the dynamics of quantum networks, predict their efficiency under different conditions, and guide the advancement of applicable quantum communication technologies, without relying solely on resource-intensive experimental configurations. However, quantum simulations present difficulties that challenge classical computational methods, especially the dependency of the data space, since the intertwined quantum states must be expressed digitally. In this thesis, it is shown that as a solution to this problem, it is possible to simulate medium and large-scale quantum networks more effectively by sharing the required processing load among computers connected to the classical network. It is obvious that time and cost can be saved in experimental quantum networks where it is planned to build quantum network simulations that were not possible before or were performed more successfully.
Açıklama
Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Anahtar Kelimeler
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Computer Engineering and Computer Science and Control
