Jyväskylän yliopisto

Suomella on hyvä mahdollisuus luoda kvanttilaskentaan liittyviä innovaatioita

Jaa

Kvanttitietokoneita kehitetään ja tutkitaan laajasti maailmalla. Kvanttilaskenta ja klassinen (tavallinen) laskenta eroavat toisistaan muun muassa siten, että kvanttilaskennan perusyksikkö on bitin sijasta kvanttibitti. Jyväskylän yliopiston informaatioteknologian tiedekunnassa tehtiin selvitys kvanttilaskennan nykytilasta ja lähitulevaisuudesta.

Kuvio: Kubittitila |1> kuvattuna Blochin pallolla
Kuvio: Kubittitila |1> kuvattuna Blochin pallolla

Katsaus kvanttilaskentateknologiaan ja sen sovelluksiin sisältää lyhyen johdannon kvanttilaskentaan. Raportissa esitellään kvanttilaskentaan liittyviä ohjelmistoja, kieliä ja ohjelmistokehyksiä. Esimerkkikoodilistaukset havainnollistavat sekä johdannon alustamaa teoriaa että kvanttiohjelmistokehitystä.

Raportti tuo esiin kvanttilaskennan kaupallisia mahdollisuuksia. Ensimmäisiä sovelluksia kvanttitietokoneille ovat aidosti satunnaisten satunnaislukujen generointi, kvanttifysiikan ja kvanttikemian simulointi sekä kvanttikoneoppiminen. Lisäksi esitellään myös kvantinjälkeistä kryptografiaa.

Raportissa on lyhyt kuvaus kvanttitietokonelaitteistoista maailmalla ja Suomessa. Siinä käsitellään myös muuta aiheeseen liittyvää tutkimusta kuten analogista laskentaa, ternääristä laskentaa, reversiibeliä laskentaa ja uusien elektroniikan peruskomponenttien (kuten memristorin) mahdollista hyödyntämistä kvanttitietokonetutkimuksessa. Lopussa tiivistetään havainnot ja suositukset liittyen kvanttilaskentatutkimukseen.

– Kvanttitietokoneisiin liittyy paljon uskomuksia ja suuria odotuksia. Suomella on hyvä mahdollisuus luoda kvanttilaskentaan liittyviä innovaatioita. On hyödyllistä ymmärtää ns. epätavanomaista laskentaa (engl. "unconventional computing"), koska tavanomaisen laskennan rajat alkavat tulla vastaan. Kvanttilaskenta on yksi esimerkki epätavanomaisesta laskennasta, kuvailee raportin tehnyt informaatioteknologian tiedekunnan jatko-opiskelija Henri Heinonen.

– Tiedekunnassa on kvanttilaskentaan tarvittavien ohjelmistojen tutkimukseen ja kehittämiseen sopivaa osaamista muun muassa laskennallisen tieteen ja kyberturvallisuuden vahvuusalueilla. Myös tulevien diplomi-insinöörien on hyvä hahmottaa kvanttilaskennan mahdollisuudet tulevissa työtehtävissään, informaatioteknologian tiedekunnan dekaani Pasi Tyrväinen kertoo.

– Kvanttilaskenta tulee laajentamaan laskennallisten tieteiden mahdollisuuksia alueille, jotka nykyteknologialla ovat lähes mahdottomia, esimerkiksi kompleksisissa optimointi- ja logistiikkaongelmissa (ns. kauppamatkustajaongelma) sekä materiaalitekniikan ongelmissa, professori Pekka Neittaanmäki listaa.

Avainsanat

Yhteyshenkilöt

Henri Heinonen
puh. 045 235 2577
henri.t.heinonen@student.jyu.fi

Kuvat

Kuvio: Kubittitila |1> kuvattuna Blochin pallolla
Kuvio: Kubittitila |1> kuvattuna Blochin pallolla
Lataa
Kuvio: Bernstein–Vazirani-algoritmin toteuttava kvanttipiiri
Kuvio: Bernstein–Vazirani-algoritmin toteuttava kvanttipiiri
Lataa

Linkit

Tietoja julkaisijasta

Jyväskylän yliopisto
PL 35
40014 Jyväskylä

http://www.jyu.fi

Jyväskylän keskustassa sijaitsevan yliopiston kauniilla puistokampuksella sykkii monitieteinen ja moderni tiedeyliopisto – ihmisläheinen ja dynaaminen yhteisö, jonka 2500 asiantuntijaa ja 15 000 opiskelijaa etsivät ja löytävät vastauksia huomisen kysymyksiin. Jyväskylän yliopisto on ollut tulevaisuuden palveluksessa jo vuodesta 1863, jolloin suomenkielinen opettajankoulutus sai alkunsa täältä. Voimanlähteenämme on moniarvoinen vuoropuhelu tutkimuksen, koulutuksen ja yhteiskunnan välillä. Vaalimme tutkimuksen ja koulutuksen tasapainoa sekä ajattelun avoimuutta – sytytämme taidon, tiedon ja intohimon elää viisaasti ihmiskunnan parhaaksi. www.jyu.fi

Tilaa tiedotteet sähköpostiisi

Haluatko tietää asioista ensimmäisten joukossa? Kun tilaat mediatiedotteemme, saat ne sähköpostiisi välittömästi julkaisuhetkellä. Tilauksen voit halutessasi perua milloin tahansa.

Lue lisää julkaisijalta Jyväskylän yliopisto

QS Ranking 2021: Jyväskylän yliopistosta useita tieteenaloja maailman huippujen listalla, liikunta ja kasvatustieteet top 100 -joukossa4.3.2021 08:00:00 EETTiedote

Vuoden 2021 QS World University Rankings by Subject -vertailun tulokset on julkaistu. Jyväskylän yliopiston aloista parhaiten sijoittui liikunta, joka paransi sijoitustaan viime vuodesta sijalta 50 sijalle 45. Myös kasvatustieteet säilyttivät asemansa sadan parhaan joukossa sijalla 92 (viime vuonna 51–100), kansallisella tasolla sijoitus on toinen.

Ongelmallinen sosiaalisen median käyttö uhka koululaisten hyvinvoinnille25.2.2021 08:00:00 EETTiedote

Sosiaalinen media on tiivis osa nuorten arkea. Somen käytön muuttuessa pakonomaiseksi ja intensiiviseksi riski haitallisille terveysvaikutuksille kasvaa. Koululaisten ongelmallinen sosiaalisen median käyttö on yhteydessä lisääntyneeseen oireiluun, väsymykseen, yksinäisyyteen ja vähäisen fyysiseen aktiivisuuteen. WHO-Koululaistutkimuksen tulosten mukaan joka kymmenes koululainen luokitellaan sosiaalisen median ongelmakäyttäjäksi.

Uutishuoneessa voit lukea tiedotteitamme ja muuta julkaisemaamme materiaalia. Löydät sieltä niin yhteyshenkilöidemme tiedot kuin vapaasti julkaistavissa olevia kuvia ja videoita. Uutishuoneessa voit nähdä myös sosiaalisen median sisältöjä. Kaikki tiedotepalvelussa julkaistu materiaali on vapaasti median käytettävissä.

Tutustu uutishuoneeseemme